Апертурный угол оптической системы

Еще одним источником погрешностей, вызываемых оптическими деталями, может служить виньетирование светового потока от лампы. Очевидно, что для правильности результатов измерения необходимо, чтобы выходной апертурный угол оптической системы был одинаковым как для излучения пламени, так и для излучения лампы. Легко показать, что если апертурный угол для излучения лампы меньше, чем для излучения пламени (обратное положение невозможно, так как лампа визируется сквозь пламя), то возникающая при этом погрешность равна погрешности от поглощения соответствующей части излучения лампы оптическими деталями, что ясно, впрочем, и из простых физических соображений. [c.365]

Таким образом, апертурный угол оптической системы в пространстве предметов, при котором для данного источника и приемника излучения обеспечивается реакция приемника /тш, определяется по формуле [c.300]

Действующая или апертурная диафрагма оптической системы это — световое отверстие, ограничивающее проходящие через систему световые пучки. Для отыскания действующей диафрагмы необходимо построить изображение всех световых отверстий системы в пространстве предметов и выбрать из них то, на изображение которого опирается наименьший телесный угол с верщиной в центре предметной плоскости. Этот телесный угол называется апертурным углом оптической системы и обозначается через 2и. Изображения действующей диафрагмы в пространстве предметов и в пространстве изображений называются соответственно входным и вы,-ходным зрачками оптической системы. В выходном зрачке визуальной оптической системы помещается глаз наблюдателя. Так как диаметр диафрагмы глаза в зависимости от освещенности меняется в пределах от 2 до 8 мм, то для полного использования глаза целесообразно делать выходной зрачок таких оптических систем диаметром не менее 7—8 мм. [c.233]

Входной зрачок (зрачок входа) — изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов. Выходной зрачок (зрачок выхода) — изображение апертурной диафрагмы в пространстве изображений. Апертурная диафрагма может находиться в пространстве предметов, т. е. перед оптической системой, и тогда она сама будет служить зрачком входа если она будет находиться в пространстве изображений, т. е. позади системы, то она будет служить зрачком выхода. Она определяет угол раскрытия прямолинейно ограниченного конуса, внутри которого распространяется свет угол этого конуса обычно обозначают 2н, где — апертура, причем произведение синуса и на показатель преломления среды перед оптической системой называют числовой апертурой. [c.92]

Необходимый компонент оптической системы — апертурная диафрагма, которая ограничивает телесный угол пучка лучей, образующих изображение предметного источника. Все элементы системы формируют изображения апертурной диафрагмы. Те нз них, которые находятся в пространстве предмета и изображения, называют входным и выходным зрачками системы [45]. Изображение апертурной диафрагмы, формируемое г—1-й поверхностью, назовем входным зрачком для i-ro элемента, а следующее ее изображение, формируемое t-м элементом — его выходным зрачком (одновременно это входной зрачок для г+ 1-го элемента). Координаты точки в плоскости входного зрачка обозначим II,, в плоскости выходного — Ч - Они связаны линейным увеличением в зрачках Y/ S = уД , Пг==У,- Чг Расстояния от вершины поверхности до входного и выходного зрачков обозначим и (правило знаков то же, что и для s. y Для t l выполняются соотношения, полностью аналогичные (2.12), [c.54]

Максимальный диаметр светового пучка, проходящего через оптическую систему, ограничивается наименьшим отверстием в этой системе. Такое отверстие определяет апертурный угол и называется зрачком. [c.7]

Величина называется продольной хроматической аберрацией положения изучаемой оптической системы. Нетрудно видеть, что она не зависит от единиц, в которых выражена величина а. Выражение, стоящее под знаком суммы, содержит произведение величин к и Аа, из которых каждая имеет то же измерение, что и а1. Сумма имеет измерение а но и знаменатель ар имеет то же измерение, вследствие чего частное бз оказывается нулевого измерения по отношению к данному углу. Иногда говорят о поперечной хроматической аберрации положения, понимая под этим произведение отрезка бз, на выходной апертурный угол Шр. Такое представление имеет условный характер и практически применимо только при очень малых апертурных углах. [c.172]

Рис. 9.21, Многократно рассеянный обратный сигнал от перистого облака с применением (а) и без применения (б) специальной диафрагмы, затеняющей равную 2 мрад центральную часть апертурного угла. Приемная оптическая система имела апертурный угол 10 мрад и электронный фильтр на 2 МГц [359].

Изображение апертурной диафрагмы в. параксиальных лучах, получаемое с помощью позади стоящих линз, называется выходным зрачком или выходным отверстием системы. Очевидно, выходной зрачок есть изображение входного зрачка в параксиальных лучах, даваемое всей системой. Выходной зрачок всего более диафрагмирует лучи, проведенные из точки Р, являющейся изображением точки предмета Р, которая лежит на главной оптической оси. Угол 2и, под которым выходной зрачок виден из Р, называется апертурным углом со стороны изображения, или углом проекции системы (см. рис. 52). [c.92]

Апертурный луч оптической системы 323 Апертурный угол оптической системы 322 Апохроматические объективы (апохро маты) Технические характеристики 332, 333 Аппаратура сигнализации 538 [c.702]

Ограничение пучков в оптических системах в общем случае осуществляется по-разному для лучей, исходящих из разиых точек. предмета. Диафрагма, которая ограничивает пучок лучей, формирующий изображение расположенной на оси системы точки предмета, называется апертурной или действующей. Ее роль может выполнять оправа какой-либо линзы или специальная диафрагма, расположенная либо между линзами, либо перед системой или после нее. Изображение апертурной диафрагмы (действительное или мнимое), создаваемое находящейся перед ней частью оптической системы, называется входным зрачком, а изображение, создаваемое расположенными за диафрагмой оптическими элементами, — выходным зрачком (рис. 7.17). Входным зрачком определяется апертура — угол раскрытия пучка лучей, идущего из точки предмета Р через систему. [c.348]

Фиг. 142-24. Влияние апертурной диафрагмы, зрачков и люков на ход лучей в оптической системе. Выходной люк является изображением входного люка. Выходной зрачок является изображением входного зрачка (в данном случае они совпадают и представляют собой оправу объектива). Входной зрачок и входной люк ограничивают пучок лучен со стороны простраиства предметов, а выходной зрачок и выходной люк ограничивают пучок лучей со стороны пространства изображений. Пучок лучей, ограниченный выходным зрачком и выходным люком, называется световой трубкой или световым пучком (на чертеже заштрихован справа вниз налево). Лучи, идущие из центра входного люка к краям входного зрачка, называются апертурными лучами, а угол между ними — апертурным углом (заштриховано на чертеже слева вниз направо) Ь — расстояние до предмета Ь — расстояние до изображения.

Черев оптическую систему пройдут лишь те из них, которые лежат внутри некоторого телесного угла, называемого в оптике апертурным углом 2и со стороны предмета. Ограничение пучка происходит на оправах линз или зеркал, или благодаря наличию диафрагм. Та диафрагма(или оправа оптической поверхности), которая ограничивает пучок, называется апертурной (или действующей) диафрагмой. Ев изображение в пространстве предметов, даваемое предшествующей частью оптической системы в обратном ходе лучей, называется входным зрачком системы. Изображение апертурной диафрагмы в пространстве изображений, даваемое второй частью системы, следующей за апертурной диафрагмой, называется выходным зрачком системы. Входной зрачок системы, апертурная диафрагма и выходной зрачок лежат в сопряженных плоскостях. Угол 2м между лучами, проведенными из центра изображения О к концам диаметра выходного зрачка (ii ii, называется апертурным углом со стороны изображения. Лучи, проходящие черев край входного зрачка, называются краевыми (или маргинальными Лучи, промежуточные между параксиальными и маргинальными, пересекают плоскость входного врачка па расстоянии г от оптической оси. Величина г называется зоной. В меридиональной плоскости зоной является координата у (см. рис. 1.1). [c.14]

В дальнейших главах о расчете конкретных систем будет указано, как обычно поступают в различных случаях здесь же будет рассматриваться решение задачи в общем виде. Пусть 2ш, — угол поля зрения системп и ш, — ее апертурный угол. Качество оптической системы характеризуют, оценивая изображение нескольких точек, отстоящих от оси на расстояниях, соответствующих различным углам поля. Число этих точек зависит от требований, предъявляемых к системе, и от характера изменения аберрации с углом поля. Обычно берут, кроме наклона W = О, еще два наклона, например w — и w . Если аберрации системы для различных значений углов w сильно отличаются по величине, берут помимо ги = О еще три, а иногда и четыре значения угла w. [c.211]

Изменения конструктивных параметров вносятся в оптическую систему иа основании изучения таблицы влияния изменений параметров на аберрации и другие величины, характеризующие свойства оптической системы. При ручном неавтоматическом выполнении работы следят за некоторым по возможности минимальным количеством лучей, ход которых определяет аберрации системы. Так, например, при расчете систем с небольшими н средними значениями числовых апертур бывает достаточно для определения сферической аберрацнн выполнить расчет двух лучей для осевой точки предмета. Один из этих лучей на выходе из системы образует с осью угол, равный апертурному углу, а другой луч — угол, равный примерно 0,7 от апертурного угла. При этом стремятся к тому, чтобы аберрации в выбранных точках поля зрения и для выбранных лучей не превосходили определенных величин. [c.387]

Аберрации, как известно, бывают продольными, поперечными или волновыми. Удобнее всего исходить из волновых аберраций по двум причинам во-первых, волновые аберрацнн обладают свойством сложения, т. е. волновая аберрация всей оптической системы равна сумме волновых аберраций отдельных частей системы, в то время как поперечные аберрации надо сначала умножить на произведение п sin сс (где а — угол апертурного луча с осью), чтобы иметь возможность их складывать во-вторых, волновая аберрация простейшим образом зависит от формы преломляющих (отражающих) поверхностей, а поэтому и дес рмация поверхности непосредственно связана с изменением волновой аберрации. [c.545]

Однокомпонентная система источиик излучения на конечном расстоянии. Принципиальная схема такой системы показана на рис. 237. При расчете оптической системы будем исходить из условия, что выбран источник излучения, имеющий энергетическую яркость Ье и площадь Qи т> и приемник, имеющий интегральную чувствительность 5 и площадь Qпp. Приемник должен иметь минимальную реакцию щщ- Задавшись коэффициентом пропускания оптической системы То. 01 определим апертурный угол в пространстве предметов по формуле (427) [c.306]

В целом можно сказать, что комбинированный симметричный объектив с дифракционной асферикой довольно ограничен по своим возможностям. Силовым элементом в нем будет мениск с равными радиусами, который при небольшой толщине ввиду значительной кривизны поверхностен (требуемой для получения заданной оптической силы) не способен обеспечить значительного апертурного угла, т. е. высокого разрешения. При аномальном увеличении толщины мениска (di > г), добиваются высокого разрешения на оси системы, однако в этом случае входной зрачок объектива расположен вблизи предметной плоскости, в результате чего при отходе от оси резко возрастает угол между главным лучом и нормалью к поверхности мениска. Это приводит к росту аберраций высших порядков и уменьшению рабочего поля. Так, при габаритном размере системы L = 810 мм, что совпадает с габаритным размером симметричного двухлинзового дифракционного объектива при фокусном расстоянии каждой ДЛ f = 270 мм, и разрешении б = = 3 мкм на длине волны = 441,6 нм удается получить рабочее поле диаметром всего лишь 16 мм (ср. с данными табл. 4.6). Если не предъявлять высоких требований к разрешению и рабочему полю, комбинированный, триплет с дифракционной асферикой не лишен положительных качеств его светопропускание может быть обеспечено на уровне обычного рефракционного объектива, а хроматизм позволяет использовать излучение газоразрядных приборов, например типа ртутной лампы высокого давления (см. гл. 6). [c.168]

Указанным способом мысленно перенесем все диафрагмы в пространство предметов (рис. 51). Воображаемая диафрагма ВВ, которая видна под наименьшим углом из точки предмета Р, лежащей на главной оптической оси системы, всего более ограничивает лучи, исходящие из Р. Она называется входным зрачком или входным отверстием системы. Реальная диафрагма, изображением которой является входной зрачок, носит название апертурной или дей-ствуюи ей диафрагмы. Если апертурная диафрагма находится перед передней линзой, то она совпадает с входным зрачком. Таким образом, апертурная диафрагма всего более диафрагмирует лучи, исходящие из точки предмета, лежащей на главной оптической оси системы. Поэтому от размеров апертурной диафрагмы зависит яркость изображения. При изменении апертурной диафрагмы меняется светосила прибора. Угол 2ы, под которым виден входной зрачок из точки предмета Р, называется апертурным углом со стороны предмета, или углом раскрытия. Его называют также апертурой системы. [c.92]

Условие, обеспечивающее прохождение крайнего апертурного луча через отверстие большого зеркала. Из п. 30 следует, что апертурные углы после зеркальной системы объективов с Л > 0,65 остаются еще велики. Поэтому крайний луч, отраженный от малого выпуклого зеркала, может выйти из конуса AB D (рис. V.73), за образующую которого принят луч АС, вышедший из той же точки объекта с заданной экранируемой апертурой Gmi sin Ui = Л0, и вследствие этого апертура объектива будет уменьшена. Луч АС после выхода из фронтальной системы пересекает большое зеркало в точке С, образуя с оптической 0С1.ю угол Икре. [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...