Оптическая сила оптических систем

Определим оптическую силу сложной системы, зная оптические силы составляющих систем и их взаимное расположение. Будем предполагать, что показатели преломления всех пространств предметов и изображений одинаковы. Обозначим через расстояние Я хН передней главной плоскости второй системы от задней главной плоскости Н первой системы. Оптический интервал между рассматриваемыми системами будет [c.87]

Объективы, позволяющие в определенном диапазоне непрерывно изменять масштаб изображения, называются панкратическими Изменение масштаба изображения достигается перемещением отдельных групп объектива вдоль оптической оси. Изменение воздушных промежутков вызывает изменение фокусного расстояния, что следует, например, из формулы оптической силы двух систем (241). [c.300]

Разрешающая сила идеальной оптической системы. Разрешающей силой оптической системы называется минимальное линейное или угловое расстояние между двумя точками предметной плоскости, при котором они видны через оптическую систему раздельно. [c.323]

Возможны различные подходы при описании ДОЭ как компонентов оптических систем. Один из них заключается в представлении дифракционного элемента как тонкой рефракционной линзы, показатель преломления и радиусы поверхностей которой стремятся к бесконечности таким образом, что оптическая сила линзы остается постоянной. В работах [64, 65] показано, что хроматические и аберрационные свойства такого элемента в пределе совпадают со свойствами дифракционной линзы. Указанный подход удобен тем, что позволяет без особых затруднений вести расчет оптических систем с ДОЭ на базе стандартных вычислительных программ, созданных для рефракционной оптики. Ясно, однако, что предельный случай, когда показатель преломления и радиусы поверхностей бесконечны, не может быть просчитан с помощью программы вычисления угла преломления, тогда как при любых отступлениях от этих условий свойства модельной рефракционной линзы все-таки отличаются от свойств ДОЭ. [c.7]

Следует также отметить, что результаты расчетов, приведенные на рис. 7.7, относятся к конкретному объективу и сохраняют для остальных систем, в которых использованы ДЛ с большой оптической -силой, только качественную значимость. Каждый объектив необходимо конкретно исследовать, чтобы найти минимально допустимую эффективность линз для определенного класса объектов. [c.216]

На рис. 1.29 цифрами I w II обозначены первый и второй вспомогательные лучи — расстояние от системы до входного зрачка (систему мы считаем бесконечно тонкой) и ф1 и Фз — оптические силы первого и второго компонентов. [c.108]

В одной из оптических систем ГОЭ в виде поверхностной дифракционной решетки был вытравлен на металлическом покрытии вогнутого зеркала. Дифракционная эффективность составляла < 1 % и решетка обеспечивала образование дополнительного пучка от зеркала. Этот пучок распространялся от зеркала под углом к основному отраженному пучку оптическая сила ГОЭ, добавленная к оптической силе подложки, обеспечивала фокусировку такого пучка в соответствующей точке. При коррекции аберраций, связанных с различием в длинах волн при записи и использовании решетки, а также с отклонением дифрагированного пучка, дополнительный пучок ничем не отличался от основного. Чтобы образовать такой пучок средствами обычной оптики, потребовалась бы значительно более сложная система применение же ГОЭ не потребовало никаких дополнительных приспособлений. [c.647]

Вопрос о качестве изображения, получаемого при помощи оптических систем (микроскопов, телескопов, фотообъективов и т. п.), приобрел в настоящее время большое практическое значение, поскольку разрешающая сила оптических приборов уже стала близка к предельно возможной. [c.4]

Для телескопических систем оптические силы, согласно формуле (1.26), обращаются в нуль. [c.13]

Используя в качестве коррекционного элемента для исправления кривизны поля концентрическую линзу, мы должны придать ей определенную оптическую силу поэтому, варьируя величину одного из ее радиусов и соответственно изменяя для сохранения силы ее второй радиус, мы сможем влиять на величину сферической аберрации концентрической линзы и тем самым добиваться ее исправления у систем вида Б (ка) + К (кк) и К (кк) + Б (ак), не затрагивая величины астигматизма, комы и кривизны поля, т. е. будем достигать одновременного исправления четырех аберраций. [c.384]

Большей частью оптическую систему рассматривают в воздухе (п — = п — I) я тогда за оптическую силу принимают величину, обратную [c.110]

Большей частью оптическую систему рассматривают в воздухе (п = га = 1) и тогда за оптическую силу принимают величину, обратную заднему фокусному расстоянию, выраженному в метрах [c.102]

Так как по условию центр концентричной линзы был совмещен с выходным зрачком мениска, то концентричная линза не сможет внести астигматизма. Концентричную линзу можно рассматривать как систему, оптическая сила которой как вдоль [c.253]

Оптическая сила оптических систем 322 Оптические величины — Обозначения условные 314 Оптические головки делительные — Тех-ническпе характеристики 341 Оптические детали — Крепление 328 [c.721]

Применяя последовательно формулы углов (232) и высот и вывод формулы оптической силы двух систем (см. п. 34) при а, О и 4 = 1, получим основные уравнения трехгрупповой системы, составленной нз бесконечно тонких компонентов [c.289]

Изложение намеченного круга вогтросов начнем с краткого анализа аберраций оптических систем и способов их устранения. Затем исследуем разрешающую силу телескопа и микроскопа. Рассмотрение этих двух очень важных частных задач позволит ознакомиться с основами дифракционной теории оптических инструментов и современными способами повышения разрешающей силы оптических приборов. [c.328]

Заглавия этих работ показывают, что Гамильтон непосредственно изучал и сам разрабатывал теорию оптических приборов. Долголетняя работа в качестве астроно.ма Ирландии и руководителя Дублинской астрономической обсерватории непосредственно толкала Гамильтона к таким проблемам. В силу же особенностей его таланта деятельность его направлялась не по линии конструктивно-экспериментальной, а по линии теоретико-математической разработки тех или иных оптических проблем, непосредственно или в конечном счете имевших важное практическое значение. Что Гамильтон имел в виду практические интересы, видно из того, какие лучи рассматриваются им в его основной оптической работе Теория систем лучей . Клейн говорит по этому поводу Гамильтон первоначально исходил в своих исследованиях систем лучей из практических запросов оптического приборостроения. Поэтому он рассматривал только такие световые волны,, которые исходят из отдельных точек ). [c.809]

Последнее обстоятельство, которое хотелось бы отметить, это равенство коэффициентов некоторых аберраций для плоской ДЛ, что не имеет места для СПП. Так, в третьем порядке равны коэффиценты астигматизма и кривизны поля, а в пятом имеется три пары равных коэффициентов. Несомненно, что это облегчает компенсацию аберраций в дифракционных объективах. Особо следует обратить внимание на совпадение коэффициентов астигматизма и кривизны поля. Требование одновременной компенсации этих аберраций в рефракционных системах приводит к необходимости выполнения условия Пецваля (см. гл. 2), что заставляет использовать компоненты со сравнительно небольшой оптической силой или вводить в систему как положительные, так и отрицательные линзы и вызывает значительные трудности при создании объективов, особенно с большой числовой апертурой. Отметим, что для ДЛ на сферической поверхности коэффициенты астигматизма и кривизны поля в третьем порядке тоже совпадают, однако обязательное наличие подложки со сферической поверхностью, для которой эти коэффициенты все равно различны, лишает указанное совпадение особого смысла. [c.37]

Наличие у ДЛ других порядков дифракции помимо рабочего приводит к тому, что в проекционном объективе, содержащем ДЛ, только часть света, прошедшего или отраженного от предмета, участвует в формировании полезного изображения. Само по себе это обстоятельство не ново светопропускание чисто рефракционных систем также не равно 100 %, однако для дифракционных объективов, во-первых, уровень светопропускания может быть аномально низок (10—20%), во-вторых, свет, дифрагированный в нерабочие порядки линз, попадает в плоскость изображения и искажает его структуру. Масштабы и характер этого искажения кроме эффективности ДОЭ зависят и от других параметров, в частности от фокусного расстояния. Рассмотрим два крайних случая ДЛ с большой оптической силой и дифракционные асферики. [c.213]

В отличие от упомянутых выше авторов, мы считаем целесообразным уже в данной стадии расчета переход к системе с линзами конечной толщины. Действительно, дальнейшее выполнение расчета по формулам для бесконечно тонких систем не упрощает задачу. Основное, наиболее важное для практики, свойство бесконечно тонких компонентов, а именно возможность определения сумм Зейделя для отдельных компонентов, остается в силе и для линз с конечными толщинами, если пользоваться изложенным в 110, гл. VI ] методом перехода к толстым линзам с сохранением величии ft. При этом положения линз конечной толщины выбираются таким образом, чтобы высоты пересечения параксиальных лучей с главными плоскостями этих линз равнялись высотам пересечения этих же лучей с соответствующими бесконечно тонкими компонентами. Толщины линз могут быть вычислены уже сейчас, когда известны оптические силы ф , относительное отверстие системы, ее поле з рения и величины а у,,. Конечно, такой расчет может быть только приближенным, так как заранее точно неизвестно, как будут виньетироваться наклонные пучки но в первом приближении достаточно и грубого знания этих толщин кроме того, здесь может помочь и знание известных уже объективов подобного типа. [c.245]

Этим не исчерпывается список линейных функций от оптических сил ф, имеющих прямое отношение к расчету оптических систем. К ним нужно добавить различные условия габаритного характера, которые почти всегда выра5каются линейно через силы <р отдельных компонентов. [c.252]

Методика расчета фокальных компенсаторов не обладает такой же простотой, как методика расчета афокальиых коррекционных систем. Во-первых, аберрационные коэффициенты Р, W вычисляются более сложным путем, во-вторых, воздушные расстояния играют большую роль в исправлении аберраций и выражения для коэффициентов аберраций 3-го порядка систем, содержащие подлежащие определению расстояния, становятся весьма сложными. Рационально применять методику расчета фотографических объективов средней сложности, т. е. использовать для определения оптических сил и расстояний между линзами уравнения, выражающиеся в виде простых функций от оптических сил ф и высот h п например уравнение для обеих хроматических аберраций, для пецвалевой суммы. При этом расстояниям между [c.355]

Очки для исправления аметропии, сопровождаемой астигматизмом. Для исправления аметропни, сопровождаекюй астигматизмом (или одного астигматизма), применяются системы, облада-1рщие равными оптическими силами в различных направлениях [9, гл. IX, с. 574 в качестве таких систем служат цилиндрические, цилиндро-сферические и торические линзы. Цилиндрические линзы могут применяться только тогда, когда в одном направлении глаз имеет нормальную рефракцию (нуль), а в перпендикулярном рефракцию D, отличную от нуля., Астигматизм глаза можно компенсировать цилиндрической линзой, у которой оптическая сила в главном сечении равна D диоптрий, а главное сечеине совпадает с плоскостью сечення глаза с ненормальной рефракцией. Если при этом линия зрения образует конечный угол с осью, появляется астигматизм, вызываемый тем, что расстояние между фокусами сагиттальных и меридиональных пучков не остается постоянным при изменении на- [c.540]

Эту же задачу можно поставить для двухлиизовых систем. Здесь появляется возможность приблизить параметр Р к нулю, однако при этом S, приближается к единице, особенно при малом Si,. Воздущный промежуток играет больщую роль, позволяя влиять иа третью и четвертую суммы, н даже на коэффициент сферохроматической аберрации, если оба компонента обладают различными по знаку значениями оптической силы. [c.581]

Эта оптическая система представляет собой устройство, установленное на шлеме оператора, которое формирует изображение экрана катодно-лучевой трубки на бесконечности, не заслоняя поле зрения оператора. Отражательный ГОЭ накладывается на заищт-ное стекло шлема, он повторяет его форму и направляет свет от обычной оптической системы со стороны шлема в глаз оператора. В этой системе главный луч отражается под углом 13° при угле падения 47° по одну сторону от нормали к поверхности. Благодаря оптической силе ГОЭ изображение зрачка системы формируется на зрачке глаза и обеспечивает высокую его яркость. Такую систему нельзя осуш,ествить средствами обычной оптики. [c.646]

Причиной тому является необходимость наличия большой комы в исходной половинке системы, неблагоприятно влияющей на развитие ее относительного отверстия уменьшение же начальной комы приводит к росту коэффициента пропорциональности, ста-новяш,егося неприемлемым и по габаритным показателям, и из-за неравномерной нагрузки на обе половинки как в образовании оптической силы всей системы, так и в исправлении аберраций. Таким образом, переход к созданию пропорциональных систем не смог оправдать себя при разработке светосильных систем. [c.295]

В видимой части спектра оптического излучения применяют систему единиц, соответствующую зрительному ощущению и спектральной чувствительности глаз человека. Световой поток Ф измеряется при этом в люменах (1 лм = 1,683 Вт для = 0,55 мкм), сила света /= Ф/со — в канделах (1 кд = 1 лм/ср), освещенность р = ф/ — в люксах (1 лк = 1 лм/м ). Мерой излучения поверхности (самосветящей или светящей отраженным лучом) объекта контроля является яркость В, кд/м [c.57]

Згу зависимость вследствие инвариантности формулы (2.16) мож о распространить и на систему, состоящую из любого числа воверхнсстей. Отношения — nif = я // = Ф называют оптической силой системы. Большей частью оптическую систему рассматривают в воздухе я = = ti = 1) и тогда за оптическую силу приннмают величину, обратную заднему фокусному расстоянию (выраженному в метра.х) Ф = I//. [c.72]

К сожалению, это очень трудный вопрос. В самом деле, число геометрических и электрических или магнитных параметров, линзовой конструкции, используемой на практике, может быть весьма велико, а с другой стороны, различные приложения могут выдвигать сильно отличающиеся и даже противоречивые требования. Например, в просвечивающих электронных микроскопах нужны линзы с очень большой оптической силой (малым фокусным расстоянием), в то время как для зондоформирующей системы требуется большее рабочее расстояние (большое фокусное расстояние). Поэтому всегда необходимо анализировать данную оптическую систему с точки зрения конкретного применения. [c.350]

Настоящая глава посвящена расчету гауссовых параметров систем переменного увеличения (СПУ) с линейной связью между перемещениями компонентов. Рассчитать СПУ это значит, исходя из ее назначения, обеспечить нужный перепад М увеличений системы при заданном максимально допустимом смещении Дтах = = гпах1Д плоскости изображения (ПИ), обусловленном постоянством передаточных отношений между перемещениями компонентов [18]. Эти необходимые при расчете требования не всегда бывают достаточными. При расчете часто ставят еще дополнительные условия (заданная длина системы, изменение увеличения в заданном диапазоне минимальное значение оптических сил компонентов и др.), которым должна удовлетворять рассчитываемая панкратическая система. [c.5]

Лучшие параметр , (малые оптическую силу и длину) имеь во всех случаях системы с передаточным отношением 1 = 0,1-н0, Длина систем, как правило, не превышает 2,2—2,3 (при —1 /п [c.100]

Для исправления аберраций системы изменяют только изгибь линз (оптическая сила отдельных линз не меняется). Поскольк при изгибе кривизна поля не меняется, то следует рассматривать To.ibKO остальные четыре аберрации, определяемые 5i, Su, Si, S Таким образом, чтобы исправить систему, необходимо иметь пс крайней мерс четыре компонента (четыре изгибаемые линзы). Хро матические аберрации не учитываются. [c.120]

Большое применение в современных фотокамерах нашли телескопические видоискатели (рис. 45, в), представляющие собой оптическую систему, состоящую из передней отрицательной прямоугольной и задней положительной линз (так называемая обращенная система галилеевского бинокля). Получаемое изображение действительное и уменьшенное в зависимости от оптической силы линз. Визирование проводят на уровне глаз, что благоприятно сказывается на передаче перспективы при съемке. Телескопические видоискатели установлены на фотоаппаратах ФЭД, Зоркий , Смена и др. В современных фотоаппаратах с монокулярными дальномерами видоискатель совмещают с дальномером. Некоторые телескопические видоискатели имеют диоптрийное устройство, т. е. специальную подвижную линзу, расположенную внутри видоискателя. Перемещая эту линзу, можно сфокусировать изображение при недостатках зрения. При этом обычно может вводиться поправка в пределах 3 В. [c.53]

ОПТИЧЕСКАЯ СИЛА — величина, характергзую-щая преломляющую способность оптич, системы. Преломление луча, проходящего через оптич. систему, обладаюгцую О. с. ф, определяется по ф-пе п а —па = [c.520]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...