Оптическая система, дающая стигматическое изображение (сохраняет гомо-
центричность пучков), геометрически подобное отображаемому предмету, назы-
вается идеальной.
Главная задача оптической системы состоит в образовании правильного изображения объекта, который в простейшем случае представляет собой плоскую
картинку, расположенную перпендикулярно к оптической оси систем.
Правильное изображение требует соблюдения следующих условий:
1) Каждая точка плоскости должна изображаться статически.
2) В простейшем случае все точки изображения должны лежать в плоскос- ти, перпендикулярной оси системы.
3) Увеличение должно быть постоянным на всем изображении.
Нарушение первого и второго из условий ведет к уменьшению резкости изо- бражения, нарушение второго и третьего деформирует изображение.
Наконец своеобразная трудность возникает в связи с тем, что изображаемые объекты обычно бывают пространственные, а получаемые изображения (на фото-
пластике, в глазу, в трубе) практически плоские.
Рассматривая прохождение света через идеальную центрированую систему, мы предполагали:
1) Световые пучки параксиальными.
2) Показатель преломления постоянен для всех лучей, т.е. среду линзы считали недисперсионными или свет считали достаточно монохрома-
тичным.
В реальных оптических приборах эти условия практически не выполняются.
Для получения больших освещенностей приходится пользоваться широкими световыми пучками, т.е. применять линзы большого диаметра.
Иногда также прибор должен дать изображения точек, значительно удален-
ных от его главной оси (например фотографирование).
Отказываясь от принятых выше ограничений, мы ухудшаем оптическое изо-
бражение. Тщательное их изучение привело к чрезвычайному усовершенствова-
нию современных оптических приборов, в которых нередко почти полностью
исключены многие из возможных погрешностей.
1) Обычно мы имеем дело со светом сложного спектрального состава.
2) Применение лишь параксиальных пучков вело бы к использованию лишь незначительных световых потоков.
3) Ограничение пучками слабо наклоненными к оптической оси,означало бы отказ от получения изображения точек, лежащих значительно в стороне от главной оси.
Даже для параксиальных лучей условия отображения без искажений соблю- дены хотя и с большой точностью, однако неабсолютно. Другими словами, пара-
ксиальное приближение описывает параксиальные лучи приближенно, хотя и с большой точностью.
Отклонение фактически получаемого изображения от идеального называется
аберрациями. Для параксиальных лучей аберрации малы и ими принебрегают.
Если же лучи не параксиальные, то аберрации становятся значительными и силь-
но искажают изображение.
Но даже в этих условиях, когда по законам геометрической оптики пучок лу-
чей пересекается строго в одной точке, образование точечного изображения све- тящейся точки невозможно из-за дифракции света. Волновые или дифракционные
искажения определяют теоретический предел разрешающей способности опти- ческих инструментов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему