Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 100. Главные плоскости и главные точки системы
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 100. Главные плоскости и главные точки системы. Осуще-
ствим сложную оптическую систему, расположив несколько линз одну за другой так, чтобы их главные оптические оси совпадали (рис. 224). Эта общая главная ось всей системы проходит через центры всех поверхностей, ограничивающих отдельные линзы. Направим на систему пучок параллельных лучей, соблюдая, как и в § 88, условие, чтобы диаметр этого пучка был д о с т а- т о ч н о м а л. Мы обнаружим, что по выходе из системы пучок собирается в одной точке F
, которую, так же как и в случае тонкой линзы, назовем задним фокусом системы. Направив параллельный пучок на систему с противоположной стороны, найдем передний фокус системы F . Однако при ответе на вопрос, каково ф о к у с н о е р а с с т о я н и е рассматриваемой системы, мы встречаем затруднение, ибо неизвестно, до какого
Гл. XI. Оптические системы и их погрешности 271
места системы надо отсчитывать это расстояние от точек F и F
. Точки, аналогичной оптическому центру тонкой линзы, в оптиче- ской системе, вообще говоря, нет, и нет оснований отдать пред- почтение какой-нибудь из многих поверхностей, составляющих систему; в частности, расстояния от F и F
до соответствующих наружных поверхностей системы не являются одинаковыми. Рис. 224. Фокусы оптической системы Эти затруднения разрешаются следующим образом. В случае тонкой линзы все построения можно сделать, не рассматривая хода лучей в линзе и ограничившись изображением линзы в виде г л а в н о й п л о с к о с т и (см. § 97). Исследование свойств сложных оптических систем показыва- ет, что и в этом случае мы можем не рассматривать действи- тельного хода лучей в системе. Однако для замены сложной оптической системы приходится использовать не одну главную Рис. 225. Главные плоскости оптической системы плоскость, а совокупность двух
лярных к оптической оси систе- мы и пересекающих ее в двух так называемых главных точках (H и H
жение главных фокусов, мы будем иметь полную характеристику оп- тической системы (рис. 225). При этом изображение о ч е р т а н и й наружных поверхностей, ограничивающих систему (в виде жир- ных дуг рис. 225), является излишним. Две главные плоскости системы заменяют единую главную плоскость тонкой линзы: переход от системы к тонкой линзе означает сближение двух главных плоскостей д о с л и я н и я, так что главные точки H и H
сближаются и совпадают с оптическим центром линзы. Таким образом, главные плоскости системы представляют собою как бы расчленение главной плоскости тонкой линзы. Это обстоятельство находится в соответствии с их основным
272 Гл. XI. Оптические системы и их погрешности свойством: луч, входящий в систему, пересекает первую главную плоскость на той же высоте h, на какой выходящий из системы луч пересекает вторую главную плоскость (см. рис. 225). Мы не будем приводить доказательства того, что такая па- ра плоскостей действительно существует во всякой оптической системе, хотя доказательство это и не представляет особых труд- ностей; ограничимся лишь указанием метода использования этих характеристик системы для построения изображения. Главные плоскости и главные точки могут лежать и в н у т- р и и в н е системы, совершенно несимметрично относительно поверхностей, ограничивающих систему, например даже по одну сторону от нее. С помощью главных плоскостей решается и в о п р о с о ф о- к у с н ы х р а с с т о я н и я х системы. Фокусными расстояния-
мы обозначим F и H — передний фокус и переднюю главную точку, F
и H — задний фокус и заднюю главную точку, то f
F есть заднее фокусное расстояние системы, f = HF — ее переднее фокусное расстояние. Если по обе стороны системы находится одна и та же среда (например, воздух), так что в ней расположены передний и зад- ний фокусы, то f = f
, (100.1) как и для тонкой линзы. жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|