ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЛУЧА ЧЕРЕЗ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНУЮ ПЛАСТИНУ

Плоскопараллельной пластиной называется оптическая деталь круглой или какой-либо другой формы, ограниченная с двух сторон полированными плоскими поверхностями, параллельными друг другу. Любая из нормалей к поверхности может быть оптической осью, однако обычно таковой бывает ось симметрии детали.

Пучок лучей, ограниченный лучом АР (рис. 15) и лучом, идущим по оптической оси, пересекается в точке Р. Эта точка является точкой предмета для пластины. Луч, идущий по оптической оси, встретив пластину, проходит дальше без преломления. Луч АР в точке А преломляется и встречает вторую поверхность в точке В. После преломления на второй поверхности луч направляется в точку Р', где образует изображение точки Р.

Нетрудно показать, что u1=u3, т. е. луч при преломлении в пластинке не меняет своего направления, а лишь смещается. Действительно, i1=u1 и i'1=i2. Тогда и i1=i'2, а следовательно, и u1=u3. Отрезок РР' определяет величину смещения луча L. Из рис. 15 L=DB-DK=d-ADctgi1. Ho AD=d tgi1 тогда

Последнее уравнение есть уравнение смещения нулевого луча плоскопараллельной пластиной вдоль оптической оси. Представляет интерес также величина поперечного смещения е луча, вышедшего из пластины, по отношению к падающему.

Из рис. 15 следует, что е=АВ sin(i1-i'1), но

Формула (17,3) устанавливает связь между поперечным смещением е и углом поворота пластины i1.

Если пластина располагается в строго параллельном ходе лучей, то вызываемое ею смещение лучей в поперечном направлении и вдоль оптической оси не существенно.

Введение пластины в ход лучей оптического прибора, в область сходящихся или расходящихся пучков лучей, вызывает смещение изображения и нарушает ранее выполненную юстировку оптики прибора.

Пример 6. В зрительной трубе расстояние между объективом и окуляром составляет 185 мм. В это пространство понадобилось установить сетку (плоскопараллельную пластинку) толщиной 5 мм из стекла с показателем преломления n=1,5163. Определить необходимое новое расстояние между объективом и окуляром, сохраняющее то же состояние юстировки оптической системы, что и до введения сетки.

Решение. Определим величину смещения луча плоскопараллельной пластиной по формуле (17,2):

Новое расстояние между объективом и окуляром равно сумме старого и величине смещения L0, т. е. 186,7 мм.

Пример 7. Качающаяся плоскопараллельная пластина установлена в ходе лучей микроскопа перед сеткой, в пространстве между объективом и окуляром. Пластина толщиной 6 мм из стекла с п=1,5688 наклонена к оптической оси под углом 30°. Определить величину поперечного смещения луча.

Решение. Применим формулу (17,3), зная, что i1=30°, тогда е=1,25 мм.