Прикладная оптика (лекция № 1)

1.

Прикладная оптика
Практические занятия. Лекция 1
Преподаватель: Джгамадзе Гванца Тенгизовна

2.

Введение
• Оптическая система
• Показатель преломления
• Правила знаков
• Законы отражения и преломления
• Закон полного внутреннего отражения
• Правило чтения оптической системы
• САПР ZEMAX
• Практическое занятие №1. Знакомство с программой ZEMAX

3.

Оптическая система
Оптическая система – совокупность оптических деталей (линз,
зеркал, призм, плоскопараллельных пластин, клиньев и др.),
обеспечивающую определенное формирование пучков световых
лучей.
Виды оптических систем:
- микроскопы (предмет находится на конечном расстоянии,
изображение в бесконечности);
- телескопические системы (предмет и его изображение
находятся в бесконечности);
- объективы (предмет находится в бесконечности, изображение –
на конечном расстоянии);
- проекционные системы (предмет и его изображение
расположены на конечном расстоянии)

4.

Показатель преломления
Скорость света в газах, жидкостях и твердых телах меньше, чем в вакууме, и
зависит как от длины волны, так и от состояния среды
Показатель преломления вакуума n = 1
Показатель преломления среды – отношение скорости распространения света в
вакууме к скорости распространения света с определенной длиной волны в
рассматриваемой среде
Показатель преломления воздуха (при t=15֯ C, p = 101 325 Па) равен 1,00029, т.е.
nвоздух = 1
Основные показатели преломления:
nD – для λ = 0,58929 мкм (желто-оранжевая линия натрия);
nd – для λ = 0,58756 мкм (желто-оранжевая линия гелия);
ne – для λ = 0,54607 мкм (зеленая линия ртути).
ГОСТ 3514-76 «Стекло оптическое бесцветное. Технические условия»
ГОСТ 13659-78 «Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические
характеристики. Основные параметры»

5.

Правила знаков
• Принятое направление распространения света
слева направо считается положительным
• Линейные отрезки в направлении
распростарнения света относительно
установленного (выбранного) начала отсчета –
положительны;
• Радиусы кривизны поверхностей,
ограничивающих среды, положительны, если
центры кривизны находятся справа от
поверхностей, и отрицательны, если центры
кривизны находятся слева от поверхностей
• Отрезки, перпендикулярные к оптической оси
(высоты точек встречи лучей с поверхностями,
отрезки предмета и его изображения и др.) и
расположенные выше этой оси, считаются
положительными.
• Угол является положительным, если оптическую
ось нужно вращать вокруг вершины угла в
направлении движения часовой стрелки, и
отрицательным в противоположном случае
ГОСТ 7427-76 «Геометрическая оптика.
Термины, определения и буквенные
обозначения.

6.

Законы отражения и преломления
Закон преломления
Закон отражения