Geometrická optika I.díl diskuze

https://www.databazeknih.cz/img/books/30_/301084/bmid_geometricka-optika-i-dil-mEF-301084.JPG 0 0 0

Geometrická optika pracuje v podstatě s pojmy a předpoklady obyčejné geometrie; matematický bod je zde pojímán jako svítící bod a matematická přímka jako světelný paprsek. Geometrická optika je pouze první aproximací; je vybudována na zákonech, jejichž platnost je tím lepší, čím je vlnová délka světla kratší. K dokonalému vystižení těchto zákonů bylo by nutné studovat nejdříve vlnový charakter světla a zvláště elektromagnetickou theorii, ohybové jevy a pak ukázat, že když vlnová délka se stává malou, nabývají tyto zákony jednoduchých tvarů. S hlediska vlnové optiky odpovídá bodovému zdroji vlnoplocha kulového tvaru, jejímž středem je svítící bod. Šíření energie se děje ve směru normál k vlnoploše čili ve směru paprsků geometrické optiky. Od svítícího bodu vycházejí parsky všemi směry a tvoří t. zv. homocentrický svazek paprsků. Umístíme-li mimo zdroj clonu, dostaneme ohraničený svazek paprsků. Svazek, jehož paprsky vycházejí z jednoho centra, ze svítícího bodu, nazývá se, rozbíhavý homocentrický svazek. Homocentrickému svazku odpovídá vlnoplocha kulového tvaru. Normály k této kulové ploše jsou paprsky homocentrického svazku. Jde-li naopak světlo ke středu svazku, nazývá se svazek sbíhavým. Úlohou každé optické soustavy je přeměnit rozbíhavý homocentrický svazek v homocentrický sbíhavý svazek. K úplnému pochopení optických přístrojů je nutno zařadit do geometrické optiky vztahy fotometrické, nutné k určení jasů a osvětlení obrazů, a jevy interference a ohybu světla, pomocí nichž se určí kvalita zobrazení a rozlišovací schopnost přístrojů. (citace „Úvod“) Z obsahu knihy: 1. Zákony geometrické optiky (index lomu prostředí, zákon lomu a odrazu, fermatův princip, malusova věta, možnosti vybudování geometrické optiky) 2. Optické zobrazení (geometrické zobrazovací zákony, bodová a přímková kolineace, fysikální uskutečnění optického zobrazení, sledování paprsku optickou soustavou, parciální vlastnosti optické soustavy, ohniska, zvětšení, zobrazovací rovnice, soustava čoček, …) 3. Omezení paprskových svazků v optické soustavě (příčiny omezení, základní charakteristiky optické soustavy, zobrazení bodů prostoru v jedné rovině, telocentrický chod hlavních paprsků) 4. Optické vady soustavy a jejich výpočet (zobrazení monochromatickým světlem, otvorová vada, koma, astigmatizmus a zklenutí, skreslení, zobrazení různobarevným světlem, zdroje, Fraunhoferovy čáry, charakteristiky optických skel, výpočet barevné vady, barevná vady polohy a velikosti, algebraické vyjádření vad, závislost koeficientů na poloze vstupní pupily, celková aberace paprsku v prostoru třetího řádu, hodnoty koeficientu pro kulové zrcadlo, vliv asférické plochy na koeficienty vad, vlyv hranolu na jednotlivé vady soustavy, Herschelova podmínka, křivost obrazu, Petzvalova podmínka, …) 5. Zobrazení pomocí zobrazovacích funkcí (typy, zobrazení osového a mimosového bodu, zobrazení v prostoru třetího řádu, …) 6. Energetika světelných svazků (základní fotometrické pojmy a jednotky, světelný tok, svítivost, jas, světlení, osvětlení, lumen, kandela, nit, lux, fotometrické vlastnosti optické soustavy, ztráty světla odrazem, absorpcí, světelnost optické soustavy, bodové a plošné předměty, zvýšení světelnosti, odrazivost jednoduché a vícenásobné vrstvy, interferenční filtry, výpočet propustnosti filtru, pološířky, interferenční filtry s nekovovými vrstvami, rozdělení světla v obrazu bodového zdroje, matematické vyjádření světelného vlnění, výpočet osvětlení, určení vlnoplochy, tolerance barevné vady, obecné vyjádření vlnových aberací a jejich roztřídění, rozlišovací schopnost optické soustavy, …)... celý text