(Закон синусов)

Отражение ОИ на границе раздела двух сред и

Формула Френеля для коэффициента отражения

для неполяризованного излучения

При малых углах и

Чем больше угол падения излучения на границу раздела двух сред, тем больше коэффициент отражения – тем больше потери ои.

Потери ОИ тем больше, чем больше разница в показателях преломления сред.

Для уменьшения потерь на оптическую поверхность наносят просветляющее покрытие – слой с показателем преломления , промежуточным между показателями преломления сред и . Например, ,

без просветляющего покрытия

Таким образом, за счет просветляющего покрытия потери на отражение уменьшились в 2 раза.

3 Прохождение ои через оптическую систему (ос)

Оптическая система – система линз, формирующая изображение объекта.

Оптическая ось - ось симметрии оптических поверхностей, образующих оптическую систему.

Плоскость объекта

Плоскость изображения

Каждую точку объекта можно представить в виде точечного источника со сферическим расходящимся волновым фронтом.

Рисунок 3 – Распространение ОИ в оптической системе

Правило знаков:

радиусы кривизны поверхностей, если центр кривизны поверхности находится слева от нее и наоборот;

расстояния до плоскости предмета или изображения считаются , если плоскость находится справа или вверху и наоборот.

Основные параметры ОС –

фокусное расстояние ;

Апертурная диафрагма – непрозрачный диск с отверстием , ограничивающим пучки лучей, формирующих изображение объекта.

Плоскость АД

Апертурный луч – луч, идущий из произвольной точки объекта через произвольную точку АД.

Относительное отверстие –

Главный луч – луч, идущий из внеосевой точки объекта через центр АД .

Угловое поле – угол между главным лучом и оптической осью .

4 Идеальная оптические системы

4.1 Идеальная ОС не вносит никаких искажений и преобразует расходящийся сферический ВФ от точки объекта в ВФ, сходящийся в соответствующей точке изображения.

Основные формулы для расчета положения и размеров идеального изображения:

формула Ньютона

поперечное увеличение

4.2 Параксиальная ос – реализуется при малом относительном отверстии и вносит только дифракционные искажения – дифракционное рассеяние.

Дифракционное рассеяние возникает из-за ограничения пучков лучей АД, на краях которой возникает дифракция ОИ. Вследствие дифракции возникают расходящиеся сферические волны. В результате сходящийся ВФ искажается и лучи (нормали к ВФ) не сходятся в одной точке, формируется дифракционное пятно рассеяния.

Искажения тем сильнее, чем меньше диаметр АД.

Плоскость изображения x’,y’

Рисунок 4 – Дифракционные искажения оптической системы

Диаметр дифракционного пятна рассеяния

относительное отверстие ОС.

В пределах пятна сосредоточено 85% энергии излучения.

Дифракционная разрешающая способность ОС –

способность различать изображения двух точечных объектов и она обратно пропорциональна диаметру дифракционного пятна рассеяния .

Линейная дифракционная разрешающая способность

Например,