Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Программа - Определение фокусного расстояния собирающей линзы. Изучение астигматизма косых пучков: Виртуальный тренажер по общефизическому практикуму - файл Краткая теория.doc


Программа - Определение фокусного расстояния собирающей линзы. Изучение астигматизма косых пучков: Виртуальный тренажер по общефизическому практикуму
скачать (8152.9 kb.)

Доступные файлы (91):

Краткая теория.doc92kb.27.05.2008 18:32скачать
Ход работы.doc250kb.23.05.2008 22:51скачать
0b.bmp
0bleft.bmp
0bright.bmp
0s.bmp
0sleft.bmp
0sright.bmp
10.bmp
10l.bmp
10r.bmp
11.bmp
-11l.bmp
11l.bmp
-11r.bmp
11r.bmp
12.bmp
-12l.bmp
12l.bmp
-12r.bmp
12r.bmp
13.bmp
-13l.bmp
13l.bmp
-13r.bmp
13r.bmp
14.bmp
-14l.bmp
14l.bmp
-14r.bmp
14r.bmp
15.bmp
-15l.bmp
15l.bmp
-15r.bmp
15r.bmp
16.bmp
-16l.bmp
16l.bmp
-16r.bmp
16r.bmp
17.bmp
-17l.bmp
17l.bmp
-17r.bmp
17r.bmp
18.bmp
-18l.bmp
18l.bmp
-18r.bmp
18r.bmp
19.bmp
-19l.bmp
19l.bmp
-19r.bmp
19r.bmp
1b.bmp
1.ico
1s.bmp
20.bmp
20l.bmp
20r.bmp
22.bmp
2b.bmp
2s.bmp
3b.bmp
3s.bmp
4b.bmp
4s.bmp
5b.bmp
5s.bmp
6b.bmp
6.bmp
6s.bmp
7b.bmp
7.bmp
7s.bmp
8b.bmp
8.bmp
8s.bmp
9.bmp
9s.bmp
line1.bmp
line.bmp
midl.bmp
midll.bmp
midlr.bmp
new.ASE
Thumbs.db
Laboratory_work_119.exe
Аннотация.docx11kb.22.11.2009 09:50скачать

содержание
Загрузка...

Краткая теория.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

Лабораторная работа №119




Определение фокусного расстояния собирательной линзы, изучение аберраций оптических систем




КРАТКАЯ ТЕОРИЯ




    1. 1. ТОНКАЯ ЛИНЗА



1. Луч света – это достаточно тонкий приблизительно параллельный (слабо сходящийся или расходящийся) световой пучок. Луч света – предел светового пучка, который был бы достигнут при бесконечно малой диафрагме, если бы не было явлений дифракции. Вся геометрическая оптика – предельный случай волновой оптики, соответствующий бесконечно малой длине волны. Известны экспериментальные законы геометрической оптики: закон прямолинейности распространения света в однородной среде; законы отражения и преломления на границе двух сред; закон обратимости светового луча.

Пучок лучей, имеющих общую точку (центр), называется гомоцентрическим (имеющим единый центр, homos - единство). Такими пучками являются пучки, расходящиеся из одной точки (источника) или сходящиеся в одну точку (изображения).

Если расходящийся из одной светящейся точки пучок после прохождения оптической системы превращается в сходящийся пучок, то его центр является изображением светящейся точки. Изображения различают: действительное – в точке пересечения преломленных лучей и мнимое – в точке пересечения продолжений преломленных лучей. Такие гомоцентрические пучки дают точечные, или стигматические (греч. stigme - точка) изображения. В силу обратимости световых пучков при стигматическом изображении центры соответствующих пучков, сами пучки и лучи называются сопряженными.

2. Пусть узкий гомоцентрический пучок лучей (от источника S) падает на сферическую поверхность, разделяющую среды с показателями преломления и (для определённости < ). Проведём прямую SO (рис. 1) через источник и центр сферической поверхности. Эта прямая называется оптической осью. Рассматриваем только параксиальные (приосевые) лучи, т.е. лучи, достаточно близкие к оптической оси. Изображение источника S – точка , а расстояние AS=, A= и радиус сферической поверхности R связаны соотношением:

(1)

Из формулы (1) видно, что для данной задачи (при заданных , , , R) зависит лишь от , т.е. все лучи, выходящие из одной точки S, пересекаются в одной и той же точке , которая, таким образом, является стигматическим изображением источника S. Преломление на вогнутой сфере (R<0) отличается от рассмотренного нами преломления на выпуклой сфере (R>0), кроме знака R, знаком , т.е. расположением изображения относительно сферы.




Рис. 1


3. Оптическая система, как правило, состоит из многих сферических поверхностей (линзы, системы линз и зеркала). Система называется центрированной, если центры всех её сферических поверхностей расположены на одной прямой. Эта прямая является главной оптической осью системы. Гомоцентрический параксиальный пучок остаётся таковым при произвольном числе преломлений (и отражений) в центрированной системе. В качестве примера такой системы рассмотрим сферическое стекло – линзу.

Линза называется тонкой, если её толщина пренебрежимо мала, по сравнению с радиусом кривизны её поверхности, т.е. точки А обеих поверхностей (см. рис. 2) можно считать совпадающими. Эта точка – оптический центр линзы. Любой параксиальный луч проходит через оптический центр линзы без преломления (часть линзы, лежащая близ оптического центр, представляет собой практически плоскопараллельную пластину, т.е. смещает луч параллельно самому себе на пренебрежимо малую величину, если толщина линзы мала). Прямая, проходящая через оптический центр линзы – оптическая ось. Все оптические оси, кроме главной, называются побочными.

Пусть гомоцентрический пучок от точки S падает на тонкую линзу с показателем преломления (рис. 2) . Расстояния , , радиусы кривизны , сферических поверхностей связаны соотношением:


, (2)

где .

Формула (2) справедлива для любых тонких линз и всевозможных расположений источника, если принять во внимание знаки величин , , , *.

При , - фокусное расстояние линзы.

. (3)


Плоскость, проходящая через фокус перпендикулярно главной оптической оси, называется фокальной плоскостью.


Если . Если по обе стороны линзы – одна и та же среда, .


Формула (2) для собирательной линзы – с учетом соотношения (3) примет вид:

. (4)


* знаки , , , считать положительными, если отрезки отложены вправо от линзы, и отрицательными, если влево.




Рис. 2

    1. ^

      2. АСТИГМАТИЗМ КОСЫХ ПУЧКОВ.



Если пучок лучей, исходящих из точки S, падает на систему, составляя значительный угол с осью, изображение оказывается не гомоцентричным. Плоскость, проходящая через главную оптическую ось системы, называется, меридиональной; плоскость, перпендикулярная к ней – сагиттальной. Выделим в падающем пучке плоскую ленточку ММ лучей, лежащих в меридиональной плоскости, и плоскую ленточку СС – сагиттальных лучей. После преломления изображением точки S служат две фокальные линии: - получена в результате преломления сагиттальных лучей и ориентирована в меридиональной плоскости (II); - получена в результате преломления меридиональных лучей и ориентирована в сагиттальной плоскости (I). На экране, расположенном между плоскостями I и II, изображение точки S имеет вид размытого эллипсоидального пятна. Если источником служит не точка, а отрезок линии, изображение может быть вполне удовлетворительным в одной из плоскостей I или II, в зависимости от ориентации изображаемого отрезка (см. рис. 3).



Рис. 3


Скачать файл (8152.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации