PRINCIPALELE PROPRIETĂȚI ALE SISTEMELOR OPTICE
1.1. Să studieze metode de construire a imaginilor în sisteme optice ideale.
1.2. Măsurați distanța focală a unei lentile subțiri utilizând formula de întrerupere.
1.3. Măsurați distanța focală a unei lentile subțiri prin metoda de substituire.
1.4. Măsurați distanța focală a sistemului optic format din două obiective prin metoda Abbe.
2. SISTEMUL OPTICAL IDEAL ȘI ELEMENTELE CARDINALE
2.1. Concepte de bază ale opțiunii geometrice.
Optica geometrică este o diviziune a opțiunii în care legile propagării luminii în medii transparente sunt considerate din punct de vedere al geometriei. Optica undelor la λ = 0 devine geometrică. Optica geometrică funcționează cu conceptul de raze de lumină independente unul de celălalt și supuse unor legi cunoscute de refracție și reflexie.
O rază de lumină este o linie de-a lungul căreia se propagă energia radiației. Fasciculul luminos din optica undei corespunde cu cel normal (perpendicular) cu suprafața undei.
Un sistem optic este o colecție de piese optice (prisme, lentile, oglinzi) destinate transformării fasciculelor de raze de lumină prin refracție și reflexie pe suprafețele cu care componentele optice sunt limitate.
Un sistem optic se numește centrat dacă centrele suprafețelor sferice sau axa simetriei altor suprafețe care formează sistemul optic sunt situate pe o singură linie dreaptă numită axă optică.
Dacă un fascicul de raze de lumină din orice punct P (vezi figura 1) traversează punctul P 'după trecerea prin sistemul optic, atunci punctul P' se numește imaginea punctului P. Imaginea formată prin intersecția razelor care ies din sistemul optic se numește real, iar imaginea formată de intersecția continuărilor geometrice ale acestor raze este imaginară.
Fig.1. Imagine punct în sistemul optic:
a - real, b - imaginar.
Pentru a sublinia faptul că razele se intersectează strict doar într-un punct P ', imaginea în acest caz se numește stigmatică.
Un fascicul de raze emise dintr-un singur punct sau convergând la un singur punct se numește homocentric (figura 2). Punctul de intersecție al unui fascicul paralel al razelor luminoase este la infinit.
Fig.2. Grinzi raze homocentrice: a - divergente,
b-convergent, c-paralel.
În optica geometrică, imaginea unui punct este de obicei indicată de aceeași literă ca obiectul, dar cu un accident vascular cerebral. Acest lucru se aplică și altor notații (raze, planuri, unghiuri, segmente, indicatori de refracție etc.).
Orice obiect sau imagine este considerat o colecție de puncte de obiect sau imagini ale acestor puncte. Două puncte, dintre care una este o imagine a alteia, se numesc conjugate. Întregul spațiu în care se propagă raza fasciculului poate fi împărțit în două părți. Spațiul în care sunt localizate punctele de obiecte se numește spațiul obiectelor. Spațiul în care sunt localizate imaginile punctelor spațiului obiectelor se numește spațiul imaginilor.
În optica geometrică se utilizează regula semnelor (figura 3).
Figura 3. Un exemplu de aplicare a regulii semnelor.
Direcția pozitivă a propagării luminii de la stânga la dreapta. Pentru fiecare segment este indicată direcția referinței.
Segmentele de-a lungul axei optice sunt considerate pozitive dacă direcția lor de referință coincide cu direcția de propagare a luminii.
Segmentele perpendiculare pe axa optică sunt considerate pozitive dacă sunt situate deasupra axei optice și negative dacă sunt amplasate sub axă.
Unghiul este considerat pozitiv dacă se formează prin rotirea axei din care se face direcția în sensul acelor de ceasornic și negativ altfel.
Segmentele care caracterizează poziția obiectelor și imaginilor sunt numărate din elementele cardinale ale sistemului optic.