5 лекция ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ1

Базовые понятия геометрической оптики Радиус кривизны при вершине поверхности определяется выражениями:

Если у асферической поверхности радиус кривизны при вершине

r0=∞,

то она называется планоидной поверхностью.

Если оптическая система отражающих и преломляющих поверхностей, являющихся поверхностями

вращения, имеет общую ось вращения, то она называется

центрированной системой, а ось вращения (общая нормаль) называется оптической осью системы.

Плоскость, содержащая оптическую ось и ось светового пучка

(главный луч), называется меридиональной плоскостью.

Плоскость, проходящая через ось пучка (главный луч) перпендикулярно меридиональной, называется сагиттальной.

Базовые понятия геометрической оптики

Если оптическая система в любой из бесконечного количества меридиональных плоскостей обладает одинаковыми свойствами, то она называется оптической системой круговой симметрии. Но центрированные системы могут быть образованы торическими или цилиндрическими поверхностям и обладать различными свойствами в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В этом случае они называются оптическими системами двоякой симметрии.

В дальнейшем мы будем рассматривать только центрированные оптические системы.

Правила знаков

•Линейные отрезки по оси считаются положительными, если направление их отсчета совпадает с направлением распространения света, и отрицательными, если эти отрезки направлены навстречу распространения света.

•Радиусы кривизны поверхностей, ограничивающих среды, считаются положительными, если центры кривизны находятся справа от поверхностей, и отрицательными, если центры кривизны находятся слева от поверхностей.

•Высоты пересечения лучей с поверхностями и величины предметов

иизображений считаются положительными вверх от оптической оси

иотрицательными вниз от нее.

•Величины толщин линз и других оптических деталей, а также воздушных промежутков между преломляющими поверхностями считаются положительными.

•Угол считают положительным, если ось (или другую линию, от которой идет отсчет, например нормаль к границе раздела) нужно вращать вокруг вершины угла до луча по часовой стрелке, и отрицательным, если против часовой стрелки. (Если же определяется угол между оптической осью и нормалью, то отсчет идет от оптической оси к нормали.)

•При отражении луча от поверхности изменяется знак у показателя преломления и величина расстояния между отражающей поверхностью и поверхностью, на которую падает отраженный луч.