Оптические Построение изображения

Изображение предметов при помощи центрального проецирования обладает большой наглядностью, так как процесс человеческого зрения в геометрическом отношении совпадает с операцией центрального проецирования (оптический центр хрусталика глаза можно считать центром проекций, а участок задней стенки сетчатки может быть принят приближенно за плоскость проекций). Метод центрального проецирования слишком сложен и в значительной степени искажает форму и размеры оригинала, так как не сохраняет параллельности прямых и отношения отрезков. Поэтому на практике чаще пользуются методом параллельного проецирования (в частности, ортогонального проецирования). Этот метод, являясь частным случаем центрального проецирования, когда центр проекций находится в бесконечно удаленной точке Sa>, дает более простое построение изображения и в большей степени, как это будет показано дальше, сохраняет те свойства оригинала, от которых зависят его форма и размеры. [c.12]

Построение изображений в тонких линзах. Основное свойство лина, используемое в оптических приборах, заключается в том, что все лучи, исходящие из одной точки А перед линзой, собираются в другой точке Ai за линзой (рис. 273) или кажутся исходящими из одной точки А 2 перед линзой (рис. 274). В первом случае изображение точки А называется действительным, во втором — мнимым. [c.271]

При построении изображений предметов и выводе основных формул геометрической оптики рассматриваются гомоцентрические (исходящие из одной точки) пучки света. Лучи, входящие в эти пучки, должны составлять малый угол с оптической осью системы (такие лучи называют параксиальными). Для них допустима замена синуса или тангенса угла с оптической осью значением самого угла, что часто упрощает вычисления. При описании построений используют удобный прием ( правило знаков ), согласно которому все расстояния отсчитываются от границы раздела двух исследуемых сред и те из них, которые оказываются направленными против распространения луча, считаются отрицательными. Кроме того, учитывается знак угла. Положительным считается угол, отсчитываемый от направления главной оптической оси по часовой стрелке, а углом, отсчитываемым в противоположном направлении, приписывается отрицательный знак. [c.278]

Легко видеть, что разобранная выше тонкая линза может рассматриваться как частный случай толстой линзы, в которой точки Я1 и Я.2 совпадают и главные плоскости сливаются. Узловые точки, совмещенные с Я1 и Н , также совпадут, образуя оптический центр линзы. Построение изображения произойдет, как и раньше, при помощи каких-либо двух простейших лучей (ср. также рис. 12.19). [c.299]

Построение изображения в центрированной оптической системе. F, F , Н и Н (фиг. 12) фокусы и главные [c.231]

Фиг. 12. Построение изображения в центрированной оптической системе.

В гл. 5 мы увидим, что использование результатов дифракции рентгеновских лучей для определения расположения атомов в кристаллах оказывается, по существу, приложением теории формирования оптического изображения Аббе-Портера. Тесная аналогия между принципами построения изображения кристаллической структуры рентгеновскими лучами и формированием обычного оптического изображения было основным предметом интереса для сэра Лоуренса Брэгга на протяжении почти всей его жизни, предметом, в который он внес значительный вклад. [c.46]

В гл. 2 на частном примере было показано, что результат дифракции от периодических объектов в форме оптической решетки определяется структурой решетки, характеризуемой ее апертурной функцией. То же самое оказывается верным и для результатов по дифракции рентгеновских лучей, полученных из исследования расположения атомов, образующих периодическую структуру кристалла, подобную решетке. Мы отмечали также, что оптическая дифракция является промежуточным шагом в формировании изображений с помощью линзы. При этом линза выполняет задачу сведения дифрагированного света в плоскости изображения. При работе с рентгеновскими лучами линза непригодна, и для формирования изображения структурного расположения атомов в кристалле при воздействии рентгеновских лучей должны использоваться другие, нежели дифракция, способы построения изображения. [c.49]

Перед детальным рассмотрением указанных вопросов было бы полезно сделать предварительный обзор разд. 5.2, 5.3, посвященных собственно формированию оптического изображения. Оптическая обработка в противоположность построению изображения связана с вмешательством в процесс разными способами и для разных целей и является предметом разд. 5.5. [c.84]

Аберрации вогнутых решеток подробно рассмотрены в работах [21, 74] на основе геометрической теории спектральных изображений. Общий подход основан на построении функции оптического пути и применении принципа Ферма для нахождения условий отсутствия тех или иных аберраций. В ряде работ [61, 92] развивается другой подход, эквивалентный методу хода лучей при построении изображений в оптических системах. Направляющие косинусы дифрагированного луча выражаются здесь через косинусы падающего луча и производные функции оптического [c.260]

Плоские зеркала, участвующие в построении изображения в визуальных системах приборов или используемые в точных измерительных приборах (например, интерферометрах), требуют высокой точности изготовления. Как правило, отражающий слой на этих зеркалах наносится на наружной стороне. Это делается для того, чтобы избежать влияния ошибок изготовления зеркала, например клиновидности, на качество оптической системы. Зеркала с задней отражающей поверхностью нельзя устанавливать в сходящихся пучках i. Плоские зеркала невысокой точности имеют широкое применение в неответственных узлах (осветительные устройства, видоискатели фотокамер, рисовальные устройства микроскопов и т. п.). [c.224]

Оно связывает линейные размеры предмета li и изображения 1 , образованного оптической системой. показатели преломления щ и 71о сред, где расположены предмет и изображение, и плоские углы Ui и U2 между оптической осью системы и крайними лучами, участвующими в отображении осевой точки предмета (рис. 1.6). Уравнение (1.4) легко проиллюстрировать на примере построения изображения предмета простой тонкой линзой диаметром D, расположенной в однородной среде (/г = j)- Пусть предмет длины находится па расстоянии а от линзы, а его изображение — на расстоянии Ъ. где а ш Ь связаны известным соотношением для тонкой линзы а ИЪ = 1// (/ — фокусное расстояние линзы). Из построения на рис. 1.6 легко получить соотношение IJl = = h a, определяющее линейное поперечное увеличение линзы. [c.23]

Построение изображений по кардинальным элементам оптической системы [c.130]

Рис. 2.2. Построение изображения и ход лучей в оптической системе микроскопа при освещении объекта проходящим светом

Рис, 2.3. Построение изображения и ход лучей в оптической системе микроскопа при освещении объекта отраженным светом а — по методу светлого поля I — объект 2 — конденсор 3 — выходной зрачок объектива 4 — пластинка Бека 5 — изображение объекта б — по методу темного поля 1 — объект 2 — объектив 3 — зеркало с асферической повер-х-ностью 4 — плоское кольцевое зеркало 5 — изображение объекта 6 — диафрагма. [c.37]

В первом методе для построения поля направлений моделируется оптическая схема, изображенная на рис. 10.44а, где Ь — лазер, К — коллиматор, ЬА, ЬВ — сферические линзы, ТУ — телекамера. [c.648]

Любой оптический прибор К можно рассматривать как среду, показатель преломления которой описывается определенной функцией координат. Вообще говоря, прибор предназначается для создания по возможности наилучшего изображения предмета с заданными характеристиками. Ту область, в которой находится предмет, принято называть пространством предмета. В свою очередь термин пространство изображения используют для обозначения области, в которую попадают лучи от предмета после прохождения через прибор К. Существенное упрощение построения изображения возможно в том слу- [c.131]

Можно также показать, что величина N соответствует тому количеству элементов предмета, выбранных через одинаковые интервалы, которых достаточно для определения изображения. Следовательно, если изображение нужно прочесть с помощью мозаики из микроскопических детекторов, то пропускная способность U [см. разд. 2.15.3 и выражение (2.15.29)] оптического прибора, используемого для построения изображения, должна быть больше, чем Можно показать, что проведенное в данном разделе рассмотрение качественно справедливо для любой формы предмета и зрачков. [c.330]

Ход лучей и построение изображения в сложных оптических системах, как, например, в фотографических объективах или объективах микроскопа, в принципе ничем не отличается от хода лучей и построения изображения в простой линзе. [c.54]

Фокусное расстояние всегда отсчитывается от плавных точек линзы. На рис. 32 для простоты отсчет фокусного расстояния произведен от оптического центра линзы до главного фокуса, как это делается для очень тонких линз. Построение изображения при этом в принципе не изменяется. [c.55]

На рис. 58 показан ход лучей и построение изображения при наличии всей оптической системы микроскопа — объектива и окуляра. [c.113]

Рис. 14. Построение изображения сложной оптической системой

Вывод формулы тонкой линзы. Выведем формулу тонкой линзы, исходя из формулы сферической поверхности. Показатель преломления материала лнизы обозначим через п. Показатели преломления сред справа и слева от линзы обозначим соответственно через и Г/.2- Построим изображение точки М, лежащей на главной оптической оси на расстоянии от линзы. Построение изображения точки А на тоик ой Л1итзе произведем следующим образом построим сперва изображение точки на од1юй поверхности, затем, рассматривая это изображение как источник, построим его изображение на второй поверхности. Будем пользоваться правилом, согласно которому лучн, идущие параллельно данно) оптической оси, после преломления в линзе пересекутся в одной точке, лежащей на фокальной плоскости. Соответствующее построение показывает, что изображение точки уИ на первой сферической поверхности, разграничивающей среды с показателями преломления слева (п ) и справа (гц), находится на расстоянии М А — а от этой поверхности. Тогда, согласно [c.180]

Продольное и угловое увеличения. До сих пор при построении изображения мы считали, что предметы расположены перпендикулярно оптической оси системы и на конечном от нее расстоянии. Исходя из этого, для характеристики оптической системы нам было достаточно пользоваться понятием поперечного увеличения (р). Однако в действительности предметы обладают определенными объемами, в результате чего отдельные tix точки лежат на разных расстояниях от главной плоскости. Поэтому наряду с поперечным-увеличением возникает необходимость ввести также продольное увеличешш (а), измеряемое обратным значением отношения длины расноложенного вдоль главной оптической оси системы малого отрезка (AxJ предмета к длине изображения (Дл этого участка, т. е. [c.185]

При построении изображения малого предмета в тонкой линзе мы пользовались параксиальным пучком света. Кроме того, лучи параксиального пучка составляли небольшие углы с главной оптической осью. Далее, падающий свет сч1ггали монохроматическим, а показатель преломления материала линзы — не зависящим от длины волны падающего света. На практике все эти условия не соблюдаются и возникают соответствующие недостатки оптических систем. Коротко остановимся на некоторых из них. [c.186]

Дисторсия изображения. В случае, когда лучи, участвующие в построении изображения, об()азуют достаточно боль-Рис. 7.20 и1ие углы с главиоС оптической осью, [c.188]

Соотношения (6.15) и (6.18) оказались полезными для решения сложных задач о распространении света в оптически неоднородной среде. В более простых случаях обычно оказывается достаточным использование только законов отражения и преломления света. При этом для описания условий фокусировки световых пучков и построения изображений применяют некоторые приемы, которые упрощают решение типовых задач. В развитие геометрической оптики суштетвенный вклад внес знаменитый [c.277]

При построении изображения предмета Т, помещенного в восстанавливающий пучок С (рис. 20, б), возникают основное изображение Iкоторое является действительным, и вторичное изображение / 1 которое является мнимым. Характер изображений изменяется, если повернуть голограмму Г на 180° вокруг оси, перпендикулярной к плоскости чертежа. Зависимости, определяющие положение изображения, описываются соотношениями, аналогичными тем, которые используют для классических оптических элементов. Часто достаточно вычислить лишь продольные расстояния, определяющие положение на оптической оси основного и вторичного изображений. [c.59]

Построение изображения в центриро-санной оптической системе. F, F, Н [c.321]

Иногда в качестве К. т. о. с, пользуются гл. точками и антиглавными точками — под последними иопп-мают пару сопряжённых точек, для к-рых поперечное увеличение (см. Увеличение оптическое) равно —1. Можно также пользоваться узловыми и антиузловь мН)> точками — нарой сопряжённых точек, для к-рых угл. увеличение равно —1. Построение изображения но перечисленным К. т. о. с. не представляет затруднений. Вообще говоря, в качестве К. т. о. с. можно принять 2 произвольно выбранные пары сопряжённых точек при условии, что известно линейное или угл. увеличение, соответствующее этим нара.м. Однако применение таких К. т. о. с. малоудобно и не получило распространения на практике. [c.242]

ОБРАТИМОСТИ ТЕОРЕМА (принцип обратимости хода лучей света) — одно из оси. положений геометрической оптики, согласно к-рому путь элементарного светового потока, распространяющегося в оптич. средах 1, 2, 3... по лучу АВСО..., заменяется на прямо противоположный путь ОСВА, если свет исходит в-надравлении, противоположном первоначальному. О. т, широко используется, в частности, при расчёте оптич. систем и построении изображений оптических, даваемых такими системами. [c.382]

Те же самые факторы определяют предел разрешения зрительных труб или фотокамер, предназначенных для наблюдения земных объектов. При нормальных условиях освещенности каждая точка наземного объекта рассеивает свет и участвует в формировании изображения независимо от соседних точек. Ситуация здесь фактически такая же, как при построении изображения звездного скопления. По этой причине термин самосветящийся объект зачастую с определенной степенью вольности используется в обоих контекстах для краткого указания на объекты, изображения которых строятся при некогерентньк условиях. В случае зрительной трубы или фотокамеры изображение каждой точки объекта, служащей источником, также не является точкой, а представляет собой дифракционную картину апертуры объектива (ср. с разд. 1.3.1). (Мы не будем рассматривать роль окуляра при формировании изображения телескопом или микроскопом, о котором речь идет ниже, поскольку он представляет собой вторичный элемент оптической схемы и не является главным источником искажений.) [c.34]

Нелинейная поляризация при сложении частот пропорциональна амплитуде каждой из волн в первой степени (см. (1.24)). Поэтому и амплитуда рожденного в преобразователе излучения суммарной частоты зависит от амплитуды ИК-сигнала линейно. Иными словами, при заданном распределении электромагнитного поля Еакачки по отношению к ИК-излучению остается справедливым принцип суперпозиции. Сказанное означает, что, как н в линейной оптике, для построения теории нелинейно-оптических преобразователей изображения достаточно найти отклик на излучение точечного ИК-источиика. [c.45]

Построение изображений. Изображение точки строится по двум лучам, один из которых направлен параллельно оси, а другой идет по линии, проходящей через фокус. Первый луч проводится параллельно оптической оси до пересечения с главной плоскостью Н (рис. 76), а затем проходит через-фокус F. Второй луч проводится до пересечения с главной плоскостью Н, затем параллельно оптической оси до пересечения с первым лучом. Точка пересечения является изображением исходной точки. Если расстояние от предмета до главной плоскости меньт ше фокусного расстояния, то не сам второй луч, а его продолжение в обратном направлении должно проходить через фокус. Из системы выходят расходящиеся лучи (рис. 77). Пересечение этйх лучей дает мнимое изображение точки. Все остальные случаи построений сводятся к этим двум. [c.129]

При построении многопроходовых или многокаскадных усилительных систем, использующих оптическую передачу изображения, следует считаться с возможностью оптического пробоя в областях действительных фокусов ретрансляторов такой пробой устраняется вакуумированием объемов, прилегающих к этим областям (см. гл. 6). [c.197]

Для построения изображения достаточно воспользоваться двумя лучами для каждой точки предмета — лучом, идущим параллельно оптической оси, который после прачом-ления пойдет через задний главный фокус и лучом, идущим через оптический центр. Этот луч, проходя через линзу, не изменит своего направления. Пересечение лучей по правую сторону линзы даст изображение точки предмета. [c.55]

СТИ, перпендикулярной к оптической оси и проходящей через Н ). Постро ение повторено (пунктиром) для точки 8, лежащей на продолжении прямой N 8. Ясно, что бесконечно удаленной точке продолжения прямой образующей угол у с оптической осью, сопряжена точка фокальной плоскости такая, что параллельна (предельный случай перпендикулярно к оптической оси). Частным случаем построения рис. 397 является известное из средней школы построение изображения даваемого тонкой линзой (рис. 398). Здесь предположение о том, что для каждой точки б существует сопряженная точка Р, является весьма грубои идеализацией. Рис. 397 переходит в рис. 398 при слиянии точек Яр Яа, Л 2- Центр тонкой линзы С играет в ней роль двойной узловой и двойной главной точек. [c.403]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...