Товары не выбраны

СВЕТЯЩАЯСЯ ТОЧКА, СВЕТОВЫЕ ЛУЧИ И ПУЧКИ

В геометрической оптике под светящейся точкой понимают источник оптического излучения, не имеющий размеров. Это положение противоречит объяснению светящейся точки в физическом смысле, когда под светящейся точкой понимают тело, которое испускает оптическое излучение, но размерами которого можно пренебрегать по сравнению с расстоянием, на котором рассматривается это тело.

В геометрической оптике не делается различия между само светящейся точкой, являющейся частицей светового тела источника света, и не само светящейся, являющейся частицей какого-либо предмета, освещенного посторонним источником света.

В геометрической оптике под лучом света понимают ось световой трубки, в то время как в физической оптике луч света понимается как световая трубка, поперечные размеры которой весьма малы по сравнению с ее длиной. Световым лучам геометрической оптики соответствуют нормали к поверхности волны в физической оптике.

Таким образом, светящаяся точка и световой луч в геометрической оптике есть понятия математические.

Отверстия оптических приборов имеют всегда конечные размеры. Во входное отверстие прибора от одной светящейся точки попадает много лучей. Пучок лучей есть совокупность лучей. Если лучи выходят из одной точки или соединяются в одной точке, то пучок таких лучей называется гомоцентрическим. В оптический прибор поступают гомоцентрические пучки лучей. Эти пучки вследствие аберраций оптической системы превращаются в негомоцентрические, причем нарушение гомоцентричности наступает после преломления или отражения на первой же поверхности (кроме обычных случаев безаберрационных поверхностей для данного пучка лучей).

Пучки лучей бывают расходящиеся (рис. 1,а), сходящиеся (рис. 1,б) и параллельные (рис. 1,в).

Если из оптического прибора выходит гомоцентрический пучок, образующий одну точку изображения, то такое изображение называется точечным, или стигматическим. Изображение, образованное пересечением самих лучей, называется действительным, а изображение, образованное пересечением их геометрических продолжений, - мнимым.

На малую часть преломляющей поверхности АВВ'А' падает гомоцентрический пучок лучей (рис. 2)

Кривизны поверхности в направлениях DE и LK неодинаковы в направлении DE кривизна больше.

Вследствие этого лучи, падающие в точки D и Е, после преломления пересекутся ближе к поверхности в точке F₁, а лучи, падающие в точки L и К, после преломления соберутся в точке F2. В результате получим два изображения F₁'F₁" и F₂'F₂" в виде прямых отрезков, расположенных под углом друг к другу.

Пучок лучей, образующий такие изображения, перестает быть гомоцентрическим и называется астигматическим.

Астигматическим называется такой пучок лучей, который образует изображение какой-либо точки предмета в виде двух отрезков, перпендикулярных друг другу.

Для астигматического пучка является характерным образование изображения в виде прямого отрезка. Это свойство используется в оптических приборах, например в светозаписывающих регистрационных приспособлениях (микрофотометры, осциллографы и т. д.). Частным случаем таких астигматических пучков является пучок, образованный положительной цилиндрической линзой (рис. 3), одно изображение которой находится на отрезке F1F2, а другое - в бесконечности.

Если гомоцентрический пучок падает на сферическую поверхность так, что ось этого пучка совпадает с перпендикуляром к поверхности, то астигматический пучок не образуется, так как кривизны этой поверхности в двух взаимно перпендикулярных направлениях одинаковы.