Поняття про ідеальну
оптичну систему
Оптична система – це сукупність оптичних середовищ, розділених оптичними поверхнями, які обмежуються діафрагмами.
Оптична система призначена для формування зображення шляхом перерозподілу в просторі електромагнітного випромінювання або світлових пучків. Перетворення світлових пучків в оптичній системі відбувається за рахунок заломлення та відбиття світла поверхнями, а також за рахунок обмеження пучків діафрагмами. Окрім того, пучки світла можуть перетворюватися за рахунок дифракції.
Ідеальна оптична система – це така система, яка будь-яку точку простору предметів зображує стигматично, тобто вона не порушує гомоцентричності широких пучків променів, які проходять крізь неї, в межах великої області простору.
Теорія ідеальної оптичної системи має чисто геометричний характер. В її основі лежать такі положення:
- кожній точці простору предметів відповідає лише одна точка в просторі зображень; ці дві точки є спряженими;
- будь-якій прямій лінії простору предметів відповідає лише одна спряжена з нею пряма лінія в просторі зображень;
- будь-якій площині в просторі предметів відповідає лише одна площина в просторі зображень.
На практиці найчастіше здійснюються розрахунки для центрованих оптичних систем.
Центрована оптична система – це така система, всі поверхні якої (заломлюючі та відбиваючі) є поверхнями обертання, що мають спільну вісь обертання, яка називається оптичною віссю.
Центрована оптична система симетрична відносно оптичної вісі, тому всі явища, пов’язані з проходженням світла крізь таку систему, також підкоряються законам симетрії.
Для центрованої оптичної системи повинні виконуватися наступні умови:
- всі плоскі поверхні перпендикулярні оптичній осі;
- центри всіх сферичних поверхонь лежать на осі;
- всі діафрагми круглі, центри діафрагм лежать на осі;
- всі оптичні середовища однорідні або розподіл показника заломлення є симетричним відносно оптичної осі.
Центровані оптичні системи можуть містити в своєму складі плоскі дзеркала та відбиваючі призми, які ламають оптичну вісь, але по суті не впливають на симетрію оптичної системи. Наприклад:
Нумерація елементів оптичної системи здійснюється по ходу променя. Всі відстані між поверхнями (товщини лінз або повітряні проміжки) відкладаються по осі. Оптичну схему прийнята креслити так, щоб її перше (вхідна) поверхня розташовувалася на кресленні зліва.
Будь-яка площина, яка містить оптичну вісь, називається меридіональною площиною. Будемо вважати, що меридіональною площиною є площина креслення. Сагітальною площиною є площина, яка містить промінь, та є перпендикулярною до меридіональної площини.
Література
Прикладная оптика: Учеб. пособие для приборостроительных специальностей вузов/Л.Г.Бебчук, Ю.В.Богачев, Н.П.Заказнов и др.; Под общ. ред. Н.П.Заказнова. - М.: Машиностроение, 1988. - 312с., ил.
| 
