Оптические Углы апертурные

Углы апертурные 322 Оптические системы идеальные — Главные плоскости и фокусы 320 — Сила разрешающая 323 [c.722]

Осветительная система микроскопа состоит из источника света 1 — ртутной лампы сверхвысокого давления типа ДРШ-100-2, коллектора 2, проектирующего светящуюся плазму лампы в плоскость апертурной диафрагмы 3. Последующий путь светового потока зеркало 4, осветительная линза 5 и светоделительное зеркало 6. Последнее обладает соотношением коэффициентов отражения и пропускания Г = 1 2 и установлено под углом 45° к оптическим осям светового потока осветителя и микроскопа при этом исследуемый образец 7 освещается и изучается в прямом светлом поле. [c.138]

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]

Таким образом, распределение то же, что для идеальной оптической системы с тем же апертурным углом, но в нашем случае [c.565]

Формирование широких и однородных сходящихся пучков для процесса копирования является достаточно сложным, так как требует применения оптических элементов больших размеров (линз, зеркал). Поэтому на практике на этапах записи и восстановления голограммы-оригинала и копирования неглубоких монохромных объектов используются расходящиеся пучки. Для минимизации возникающих при этом искажений необходимо строить оптические схемы таким образом, чтобы апертурные углы пучков были минимальными и можно было считать лучи параллельными. [c.31]

Оптические приборы достигли сейчас высокой степени совершенства, и их свойства в отношении разрешающей силы приближаются к предельно возможным. Современные объективы микроскопа, например, обладают апертурным углом, синус которого близок к единице, а разрешающая способность их уже близка к теоретически максимальной величине. Единственное, на что можно еще рассчитывать,— это улучшение качества изображения, что приводит к увеличению контраста последнего и к возможности различать больше подробностей на объекте. Иногда детали предмета не видны из-за малого контраста между объектом и фоном этот контраст можно усилить особым приемом, основанным на волновой природе света. [c.5]

Своеобразным видом виньетирования является виньетирование, возникающее в случае наличия в оптической системе значительной кривизны поля при больших апертурных углах в пространстве, где располагается материальная диафрагма, определяющая положение и величину зрачка входа. [c.76]

Светосильные оптические системы не могут работать в широком диапазоне перемещения предмета и изображения, поэтому ограничимся рассмотрением картины изменения светосилы для систем с небольшими апертурными углами. [c.91]

Если в оптической системе наблюдается симметрия относительно меридиональной плоскости, то в этом случае волновая аберрация должна быть четной функцией относительно апертурных углов Oj. [c.108]

В формулы (10.89) и (10.90) под знаком интеграла вошла переменная Z, которая, как и раньше, зависит от произведения величин 6go и ст. Поэтому и при наличии аберраций одно и то же распределение световой энергии в фигуре рассеяния будет наблюдаться при различных апертурных углах для оптической системы и соответственно измененных геометрических размерах фигуры рассеяния. [c.176]

Величины 6go и ст можно рассматривать как величины предмета и входного апертурного угла для оптической системы, работающей в обратном ходе лучей. [c.176]

Суш,ность этого приема заключается в том, что в перестраиваемой оптической системе ее радиусы изменяются таким образом, что углы излома апертурных лучей на всех поверхностях системы сохраняются такими же, какими они были в исходной симметричной системе. Кратко этот прием может быть назван методом сохранения углов излома апертурных лучей. [c.295]

При такого рода перестройке оптической системы удобно сохранить высоту h апертурного луча в плоскости материальной диафрагмы неизменной. Поэтому, получив новые значения углов а, переходим к определению высот h, пользуясь формулами [c.297]

Из всех диафрагм, существующих в оптической системе, наибольшее значение имеют две диафрагмы, из которых одна, ограничивающая числовую апертуру (определяет светосилу прибора), называется действующа или апертурной диафрагмой, а другая, ограничивающая поле зрения, — диафрагмой поля зрения. Чтобы определить эти диафрагмы, поступают следующим образом. Находят положение и величину изображения всех диафрагм, даваемых предшествующей системой в пространстве предметов. То изображение диафрагмы, которое видно под наименьшим углом (из точки А предмета. [c.115]

Числовая апертура является важнейшим показателем оптической характеристики микроскопа. Она определяется апертурным углом и показателем преломления среды между объектом и фронтальной линзой объектива. [c.31]

В объективах современных конструкций достигнуты предельные значения апертурного угла для данной оптической системы, и дальнейшее увеличение числовой апертуры можно достичь изменением показателя пре- ломления среды между фронтальной линзой и объектом. . [c.31]

Кроме рассмотренных, существуют также и другие модификации однолучевых поляризационных призм. Их конструкции совершенствуются либо с целью улучшения технологических характеристик (экономии материала, простоты изготовления), либо с целью улучшения их оптических свойств (светосилы, поляризационных характеристик). Ранее отмечалось, что световые потери можно уменьшить, направляя свет на грани призмы под углом Брюстера. Реальные поляризационные характеристики призм зависят от погрешностей в ориентации оптической оси кристалла, несовпадения оптических осей элементов с расчетным положением, погрешностями изготовления и т. д. Вследствие этого возникает неравномерность поляризующей способности по полю зрения, уменьшается реальный апертурный угол, призма становится неэквивалентной плоскопараллельной пластинке и т. д. Характеристики поляризационных однолучевых призм на основании литературных данных приведены в табл. 5. [c.258]

Метод одностороннего косого освещения отличается от предыдущего тем, что ось освещающего пучка расположена под углом по отношению к оптической оси микроскопа. Такое освещение подчеркивает контуры объекта за счет образования теней и придает им кажущуюся рельефность. Метод бывает полезен при наблюдении объектов с недостаточной контрастностью. Косое освещение достигается благодаря смещению апертурной диафрагмы конденсора от оптической оси микроскопа. Эксцентричное положение диафрагмы можно наблюдать в выходном зрачке объектива при вынутом окуляре. [c.20]

Оптическая система является важнейшей частью следящей системы. Она осуществляет жесткую обратную связь первого контура регулирования. Основой оптической системы является короткофокусный широкоугольный объектив с F = А мм и апертурным углом А == 0,75. [c.193]

Как волновые, так и геометрические аберрации изменяются с изменением величины апертурных углов при сохранении самой оптической системы неизменной. Поэтому для получения независимых от величин апертурных углов выражений аберраций системы выгодно вводить постоянные коэффициенты аберраций, которые могут охарактеризовать свойства получаемого изображения. [c.90]

Сферическая аберрация третьего, пятого и даже седьмого порядков встречается довольно часто. В более или менее широкоугольных оптических системах, в пучках, оси которых составляют большие углы с осью системы, а апертурные углы в самих наклонных пучках невелики, можно с успехом ограничиваться определением аберраций третьего порядка наоборот, на оси системы, где апертурные углы принимают большие значения, необходимо учитывать сферическую аберрацию пятого, а иногда и еще более высокого порядка. [c.107]

Фиг. 142-20. Угловое увеличение оптической системы Т——. где а и а — апертурные углы.

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]

Рис. 1. Электронно-оптические схемы однолинзового (а) и двух-линзоеото (б) электронных прожекторов О—плоскость отображаемого объекта (катода) И—плоскость изображения (экрана) Л—линзы г, и Г2 — радиусы объекта и изображения 7i У1 — апертурные углы со стороны объекта и изображения

Изложенным требованиям в полной мере удовлетворяет трехлинзовый объектив, в котором только центральная линза имеет оптическую силу, причем апертурная диафрагма помещена в ее плоскости. Оптическая схема объектива приведена на рис. 4.8 [а. с. 1045203 (СССР)]. Световой диаметр и частота структуры центральной линзы зависят не от рабочего поля (полевого угла) объектива, а только от его рэлеевского разрешения, т. е. от апертурного угла. Остальные два элемента системы, световой диаметр которых зависит от рабочего поля, являются линзами без оптической силы, т. е. дифракционными асфериками, у которых даже при большом световом диаметре, как правило, приемлемая частота структуры. Асферики расположены по разные стороны от силовой ДЛ, как показано на рис. 4.8. В рассматриваемом объективе десять конструктивных параметров отрезки силовой линзы S, s расстояния от силовой линзы до асферик d, d коэффициенты асферической деформации всех элементов 5а> Зл 5л За которые связаны всего двумя конструктивными соотношениями, определяющими увеличение и фокусное расстояние объектива [c.142]

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]

В настоящее время известны две группы оптических систем, образующих изображения предметов. Признаком, отличающ,им друг от друга эти группы, является ход изменения длины оптического пути с апертурным углом. Для первой группы хорошо известных оптических систем, состояш,нх из лннз и зеркал, длина оптического пути от точки объекта до его изображения является постоянной или почти постоянной вдоль всех лучей, пересекаюш,их любую точку входного зрачка. Для второй—менее известных н не получивших распространения оптических систем, примером которых служит зонная пластинка Сорэ или ее видоизменения (зонная пластинка Вуда [71 и др.), длина хода непостоянна и может изменяться на любое число длин волн, но принимаются меры к тому, чтобы длина оптического пути для всех точек работающей части зрачка могла быть представлена в виде а -Ь АХ, где а величина, составляющая по возможности небольшую часть длины волны й — любое целое число X — адина волны. [c.562]

Как известно [1 2], оптическая схема электронного микроскопа просвечивающего типа аналогична схеме обычного светового микроскопа (фиг. 1,а) конденсорная линза освещает узким пучком электронов объект, изображение которого с помощью двух электронных линз — объективной и проекционной — в увеличенном масщтабе переносится на конечный экран. Проходя через объект, расположенный вблизи апертурной диафрагмы объективной линзы, электроны взаимодействуют с атомалш объекта и отклоняются от первоначального направления падения пучка, т. е. рассеиваются , При этом у части электронов скорость меняется только по направлению, не меняясь по величине, что соответствует упругому рассеиванию. Скорость другой части электронов меняется и по направлению, и по величине, при этом часть энергии электронов затрачивается на возбуждение и ионизацию атомных электронов в объекте. Вследствие этого электроны, пройдя через объект, после рассеяния в нем имеют вид расходящегося пучка. При этом электроны, рассеянные на угол, больший апертурного угла объективно линзы, определяемого диаметром апертурной диафрагмы и ее геометрическим положением, поглощаются в толще материала этой диафрагмы, и в дальнейшем в формировании изображения, возникающего на экране электронного микроскопа, принимает участие только та часть рассеянных электронов, которая прошла через диафрагму (фиг. 1,6). [c.5]

Одна из наиболее важных практических трудностей в дифракционной микроскопии и в любом методе улучшения разрешающей способности электронных микроскопов связана с требованием высокого постоянства расположения фокуса. Можна напомнить, что электронная микроскопия оперирует с фокусными расстояниями того же порядка, как и оптическая микроскопия, т. е. несколько миллиметров, к то время как ею достигнуты разрешения, примерно в 100—200 раз лучшие. Кроме того, электронные линзы не так стабильны, как стеклянные, они испытывают флуктуации и, наконец, не ахроматичны. Так, электронная микроскопия на магнитных линзах становится возможной только при стабилизации токов в линзах с точностью порядка 1/20 000. В столь высокой стабильности нет необходимости в электростатических микроскопах с постоянным потенциалом, где фокусное расстояние остается фиксированным. Но даже здесь менее жесткие требования к стабильности связаны с очень большой глубиной резкости электронных объективов, обусловленной малостью апертурных углов. Однако любой дальнейший прогресс сопряжен с повышением требований к стабиль- [c.291]

Выше были проведены основные теоретические положения о разрешающей способности объектива и способы повышения разрешения. Однако во всех случаях рассуждения и построенные на их основе зависимости рассматривались относительно световых лучей, 1йправ-ленных параллельно оптической оси микроскопа. Если же для освещения препарата использовать косо падающие лучи, то при наиболее косом освещений, насколько оно возможно, разрешающая способность увеличится ровно вдвое. Пределом наклона световых луч.ей по отношению к оптической оси объектива следует считать угол, при котором световые лучи еще мoгyf попасть в объектив и который приблизительно равен половине апертурного угла используемого объектива. Таким образом, при косом освещении микрообъектов можно практически вдвое увеличить разрешающую способность объектива, не изменяя среды, в которой изучается препарат, и применяемого источника света (22, с. 146]. В табл. 4.3 приведены вычисленные значения разрешающей способности для наиболее распространенных объективов при вертикальном и наиболее, косо падающем свете при ис- [c.162]

В более общем случае, когда полное согласование диафрагм отсутствует, апертурной диафрагмой называют такую диафрагму, изображение которой в предшествующей части оптической системы видно нз осевой точки предмета под наименьшим углом по сравнению с аналогичными изображениялпг других диафрагм. Такое [c.15]

ИСТОЧНИК мал, то должен быть применен конденсор— собирающая линза. В обоих случаях первая задача юстировки—поместить источник так, чтсбы он находился на оси коллиматора. Для этого рекомендуется следующая простая процедура. Шель спектрографа открывают примерно до ширины в 1 мм и передвигают источник (для этой дели подходит стандартная дуга с железными электродами) как в Соковом, так и в вертикальном направлении, пока узкий пучок света, проходящий через щель, не упадет на центр призмы или решетки спектрографа. Если надо применить конденсорную линзу, то ее прежде всего устанавливают так, чтобы она фокусировала на щели изображение источника. Лучше пользоваться увеличенным, нежели уменьшенным изображением источника на щели, если только обеспечено при этом полное заполнение апертуры спектрографа. Использование уменьшенного изображения не дает рыигрыша в экспозиции, так как, хотя освещенность щели при этом и увеличивается, это достигается за счет увеличения раствора конуса лучей за пределы апертурного угла коллиматорного объектива. Излишние же лучи, как указывалось, играют вредную роль. Уменьшенное изображение имеет еще и тот недостаток, что дает очень узкий и неравномерный по высоте спектр. Когда источник и конденсор приведены в надлежащее положение, следует проверить установку, поместив глаз в плоскости спектра и наблюдая, полностью ли и равномерно ли заполнена светом оптическая система. Юстируя прибор, часто полезно бывает использовать то обстоятельство, что световой луч проходит систему в прямом и обратном направлении по одному и тому же пути. Поэтому, используя, например, большую вогнутую решетку, когда источник и решетка располон<ены в отдельных помещениях, рекомендуется поместить перед решеткой полоску белой бумаги и осветить ее так, чтобы она была видна через щель, если вести наблюдение со стороны источника, а затем вывести дугу (при выключенном токе) на эту линию визирования. При использовании конденсорной линзы последующие установки источника на оптической оси коллиматора не вызывают затруднения. Установив конденсор на оси прибора, его фиксируют в этом положении. Тогда при замене источника его каждый раз устанавливают так, чтобы его изображение фокусировалось точно на щель. В повседневной работе целесообразно использовать оптическую скамью, соединив ее со спектрографом. Для фокусировки источника на щель можно также пользоваться вогнутыми зеркалами они имеют то преимущество, что дают ахроматическое изображение однако в других отношениях зеркала неудобны, и линзам обычно отдается предпочтение. Пользуясь линзами, следует помнить, что свет различных длин волн фокусируется на различных расстояниях от линзы. При работе с большими приборами, когда фотографируется единовременно только небольшой участок спектра, это несущественно, если принять меры, чтобы сфокусировать на щели именно требуемую область длин волн однако при работе с небольшими приборами, охватывающими большую область спектра, каковы обычные кварцевые спектрографы, указанное обстоятельство может повлечь за собой большие изменения интенсивности по спектру. Если нужен отдельный участок спектра, то линзу следует установить так, чтобы на щели фокусировался свет нужного интервала длин волн, но если нужен весь спектр, как, например, с целью ознакомления с общим видом спектра, то, как правило, представляется целесообразным фокусировать на щель изображение источника в самом коротковолновом ультрафиолетовом [c.229]

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.

Одним из наиболее типовых новых процессов, рожденных потребностями обработки новых деталей в радиоэлектронике и других отраслях, является электроннолучевая обработка. Электроннолучевой способ обработки металлов основан на использовании кинетической энергии электронов, излучаемых катодом при высоком вакууме. Электроны ускоряются в электрическом ноле, фокусируются и направляются иа обрабатываемый мате-])иал. Формирование электронного пучка и необходимой для обработки плотности энергии (Вт/см ) происходит в электронно-оптической системе (ЭОС). Принципиальная схема ЭОС, применяемой для размерной обработки электронным лучом, представлена на рис. 1У-18. Катод 1, фокусирующий электрод 2 н анод 3 составляют электронную пушку, в которой происходит начальное формирование и ускорение электронного потока. Эмиссия электронов происходит с катода, изготовленного из вольфрамовой или танталовой проволоки диаметром 0,15—0,2 мм. Температура накала катода 2400 — 2800 К. В промежутке катод—анод происходит фокусировка и ускорение электронов. Для точного направления электронного пучка по оси фокусирующей линзы служит система электромагнитной юстировки 4, расположенная под анодом. Для врезания краевых электронов пучка, а следовательно, уменьшения апертурного угла и защиты от нагрева и облучения электронами рассеяния частей ЭОС применяют вольфрамовую диаграмму 5, расположенную под системой юстировки. Вследствие того, что торец катода сошли-фован (для увеличения температуры рабочей части катода), сечение электронного пучка является эллиптическим. Для получения круглого сечения из эллиптического применяют электромагнитный стагматор 6. Далее электронный пучок попадает в фокусирующую систему 7, за которой электроны движутся сходящимся пучком. На выходе электронного пучка из ЭОС стоит отклоняющая система 8, управляющая отклонением луча в двух взаимно перпендикулярных направлениях. [c.121]

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]

В телескопе, как и во всякой зрительной трубе, апертурной диафрагмой и входным зрачком служит свободное отверстие объектива. Объектив дает изображение в своей задней фокальной плоскости, которая одновременно является передней кальной плоскостью окуляра. При этом условии изображение в телескопе получается на бесконечности, и его отчетливо будет видеть нормальный глаз в ненапряженном состоянии. Все параллельные пучки лучей после прохождения через телескоп остаются параллельными, т. е. телескоп является телескопической оптической системой. Меняется только ширина пучков. Если падающие лучи параллельны главной оптической оси, то ширина пучка равна диаметру объектива D. Увеличение телескопа N есть отношение угла, под которым виден малый предмет в телескоп, к углу, под которым он был бы виден, если бы рассматривался невооруженным глазом. Как было показано в И (пункт 10), для телескопических систем такое увеличение равно отношению ширины падающего пучка параллельных лучей к ширине выхЬдящего пучка. В телескопе ширина выходящего пучка равна диаметру выходного зрачка D. При нормальном увеличении D = d, где d — диаметр входного зрачка глаза. Таким образом, нормальное увеличение телескопа определяется выражением [c.158]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...