Наука о законах распространения света и образования изображений с помощью линз
Призма. Ход лучей. Опыт Ньютона.

Каждая линза-сочетание призм.
Линза положительная. Ход лучей.

Линза отрицательная. Ход лучей.

Линза астигматическая. Ход лучей. Коноид Штурма.

Падающий на астигматическую линзу параллельный пучок лучей преобразуется в фигуру, называемую коноидом Штурма. Вместо фокусной точки лучи собираются в два отрезка прямых, лежащих в плоскости главных сечений. Они называются фокальными линиями(F’ и F””).
Мерой астигматизма является разность преломляющей силы в двух главных сечениях (в диоптриях). Чем больше астигматическая разность, тем больше расстояние между фокальными линиями в коноиде Штурма.
Типы астигматизма.

Геометрическая оптика. Основные законы. Закон прямолинейного распространения света.
В оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Закон независимости световых лучей.
Световые лучи, встречаясь в пространстве, не взаимодействуют друг с другом.

Закон отражения.
Отраженный от границы раздела двух сред луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела в точке падения; угол отражения равен углу падения.

Закон преломления.
Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред.

GetAClass – Физика в опытах и экспериментах
Свойства света.
Дисперсия. Дифракция. Интерференция.
Свойства света | Закон геометрической оптики | Применение | Фото |
Дисперсия – разложение белого света в спектр |
Закон преломления |
Природа |
![]() |
Интерференция – усиление или ослабление двух когерентных световых волн при наложении друг на друга |
Закон независимости световых лучей |
Природа |
![]() |
Дифракция – отклонение света от прямолинейного направления при прохождении вблизи преграды |
Закон независимости световых лучей |
Природа |
![]() |
Показатель преломления .
(Коэффициент преломления) – число, характеризующее преломляющую силу прозрачной среды.
Различная оптическая плотность материала (показатель преломления n) характеризуется различным преломлением луча .
Чем выше показатель преломления материала, тем меньше скорость распространения света в линзе и больше преломления света.

Принцип Ферма.
Свет выбирает кратчайший путь между двумя точками.
В однородной среде кратчайшим оптическим путем является прямая линия.

В неоднородной среде кратчайшим оптическим путем может оказаться некоторая кривая (или ломаная) линия, вдоль которой показатель преломления меньше, чем вдоль геометрической прямой. Явление преломления света и искривление световых лучей в неоднородной среде — явление рефракции.

Рефракция.
Основные понятия физической рефракции.

Преломляющая сила оптической системы выражается в диоптриях (D).


Оптические системы.

Типы и классификация.
Количество оптических зон | Оптическое действие | Положение главного фокуса | Форма преломляющих поверхностей | Технология изготовления |
Афокальные Однофокальные Многофокальные |
Стигматические Астигматические Призматические Лентикулярные |
Собирательные Рассеивающие |
Би-форма План-форма Мениск |
Склеенные Спеченные Цельные |
Аберрация оптической системы.
Ошибка или погрешность изображения в оптической системе, вызываемая отклонением луча от того направления, по он должен был бы идти в идеальной оптической системе.
Аберрации


Аберрация кома.

Внеосевая аберрация-заключается в нарушении гомоцентричности (пересечение в одной точке) наклонного пучка лучей в пространстве изображений с нарушением симметрии строения пучка относительно главного луча.
Сферическая аберрация.

Осевая сферическая аберрация заключается в нарушении гомоцентричности широкого осевого пучка лучей в пространстве изображений с сохранением симметрии строения пучка.
Астигматизм косых (наклонных) пучков.

Точка объекта, не лежащая на оси, воспроизводится на изображении не в виде точки, а в виде эллипса или линии. Лучи света, вышедшие из линзы, формируют вместо точечного изображения 2 линейных отрезка: меридиональное и сагиттальное изображения. Между ними расположен диск наименьшего размытия.
Кривизна поля.

Изображение плоского(перпендикулярного к оптической оси) объекта находится на поверхности, вогнутой либо выпуклой по отношению к объективу, что делает резкость неравномерной по полю изображения.
Дисторсия.

Дисторсия вызвана различием линейных увеличений в центре поля и по краям. Проявляется в искажении формы рассматриваемых крупных предметов (квадрат изображается в виде «подушки» или «бочки»).