Законы образования изображений в оптических системах служат основой для построения разнообразных оптических приборов. Основной частью всякого
оптического прибора является некоторая оптическая система. В одних оптических
приборах изображение получается на экране, который должен быть установлен в
плоскости изображения, другие приборы предназначены для работы совместно с
глазом. В последнем случае прибор и глаз представляют как бы единую оптичес-
кую систему, и изображение получается на сетчатой оболочке глаза.
Диафрагмирование. Для получения удовлетворительного изображения в оп-
тической системе необходимо использовать пучки ограниченной ширины. Это
связано: во-первых, с требованием параксиальности пучков; во-вторых, с тем, что
чаще всего требуется получить изображение пространственного предмета на ка-
кой-либо поверхности (плоскости).
Во втором случае, если точка предмета не лежит в плоскости установки (на-
водки), т.е. сопряженной плоскости с плоскостью изображения, то ее изображение
получается в виде кружка рассеяния. Размер кружка зависит от смещения из плос-
кости установки и от угловой ширины реального пучка лучей, формирующих
изображение.
Ограничение сечения световых пучков называют диафрагмирование.
При уменьшении диаметра диафрагмы размер кружка рассеяния уменьша-
ется, возрастает глубина резкости – т.е. глубины пространства, резко отобража-
емой на плоскости.
Ограничение пучков в оптических системах осуществляется по-разному для
лучей, исходящих из разных точек предмета. Для точек предмета, лежащих на
оптической оси, диафрагмирование характеризуется апертурной диафрагмой, входным и выходным зрачком.
Диафрагма осуществляющая максимальное ограничение пучка, исходящего
из точки предмета, лежащей на оптической оси системы, называют апертурной
(или действующей). Ее роль может выполнять оправа линзы, либо специальная
диафрагма между линзами, перед системой либо после нее.
Изображение апертурной диафрагмы, осуществляемое находящейся перед ней частью оптической системы, называется входным зрачком, а изображение ее,
создаваемое расположенными за диафрагмой оптическими элементами, называет-
ся выходным зрачком.
Т.е. выходной зрачок – изображение входного зрачка, создаваемое всей
 |
cистемой.
Апертурная диафрагма (D), входной (D1) и выходной (D2) зрачки.
Входным зрачком определяется апертура – угол раскрытия пучка лучей,
идущего из точки предмета Р через систему.
Для телескопов и зрительных труб апертурной диафрагмой служит обычно
край объектива. Т.к. перед ним никаких линз нет, то он будет и входным зрачком.
Плоские изображения протяженных предметов всегда передают геометри-
ческую перспективу (определенное соотношение между размерами изображений
предметов, лежащих на различном удалении).
Для получения правильного пространственного впечатления, например,при
рассмотрения фотографии, нужно чтобы видимые глазом угловые размеры изо – бражений предметов были теми же, как и при непосредственном наблюдении.
Искажение перспективы заметно в большом кинозале, при наблюдении в
зрительную трубу, в бинокль, где при сильном увеличении все предметы и рас-
стояния кажутся укороченными в глубину.
От апертурной диафрагмы зависит не только глубина резкости и характер
передаваемой перспективы, но и энергия света, проходящего через систему, т.е.
фотометрические характеристики изображения.
Диафрагма поля зрения. Лучи от точек предмета, лежащих не на оптичес-
кой оси, проходя через входной зрачок могут частично или полностью задержи-
ваться на пути различными частями системы. Вследствие этого изображение этих
точек ослабляется или исчезает.
Поле зрения – наибольшая область в плоскости предмета, точки которой
отображаются системой без заметного ослабления. Поле зрения ограничивается диафрагмой поля зрения. Ее изображение, создаваемое объективом, расположен- ное в пространстве предметом, называется входным окном (люком)системы.Угол,
 |
2ω, под которым входной люк виден из центра входного зрачка называется углом поля зрения.
Из-за частичного срезания диафрагмой поля зрения наклонных пучков, ос-
вещенность изображения удаленного протяженного предмета постепенно умень-
шается к краям поля зрения. Такой эффект называется затемнением или випьети-рованием.
Виньетирование устраняют с помощью полевой линзы.
Ограничение световых пучков имеет важное значение для определения не
только пропускаемого светового потока, но и характеристик оптических прибо-
ров, таких, как поле зрения, глубина резкости, передаваемая изображением перс-пектива, и наконец, предельная (дифракционная) разрешающая способность.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему