Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 110. Проекционные оптические приборы
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 110. Проекционные оптические приборы. Законы обра-
зования изображений в оптических системах служат основой для построения разнообразных оптических приборов. Основной частью всякого оптического прибора является некоторая оптиче- ская система. В одних оптических приборах изображение полу- чается на экране, который должен быть установлен в плоскости изображения, другие приборы предназначены для работы сов- местно с глазом. В последнем случае прибор и глаз представляют как бы единую оптическую систему и изображение получается на сетчатой оболочке глаза. Мы будем рассматривать действие оптических приборов на основе законов геометрической оптики. Однако для решения некоторых вопросов представление о световых лучах оказывает- ся недостаточно точным, и нам придется ссылаться на волновые свойства света, которые будут изучаться в последующих главах. Проекционные приборы дают на экране д е й с т в и т е л ь- н о е, у в е л и ч е н н о е и з о б р а ж е н и е картины или пред- мета. Такое изображение может рассматриваться со сравнитель- но большого расстояния и благодаря этому может быть видно одновременно большому числу людей. На рис. 240 изображена схема проекционного аппарата, пред- назначенного для демонстрации п р о з р а ч н ы х объектов, на- пример рисунков и фотографических изображений на стекле (диапозитивы), фильмов и т. п. Такие аппараты называются диа- скопами (диа — прозрачный). Освещение объекта 1 произво- дится ярким источником света 2 с помощью системы линз 3, называемой конденсором. Иногда за источником устанавливает- ся вогнутое зеркало 4, в центре которого находится источник. Это зеркало, направляя обратно в систему свет, падающий на заднюю стенку фонаря, увеличивает освещенность объекта. Объект помещается вблизи фокальной плоскости объекти- ва 5, который дает изображение на экране 6 (см. § 97). Для резкой наводки объектив может плавно перемещаться. Проекционные системы очень часто употребляются для де- монстрации рисунков, чертежей и т. п. во время лекций (проек-
288 Гл. XII. Оптические приборы Рис. 240. Схема проекционного аппарата для демонстрации прозрачных объектов: 1 — объект, 2 — источник света, 3 — конденсор, 4 — вогнутое зеркало, 5 — объектив, 6 — экран ционный фонарь). Киноаппарат представляет собой проекци- онную систему того же типа с тем усложнением, что демон- стрируемые картины очень быстро сменяют одна другую. Фильм передвигается скачками — каждый раз на один кадр. В момент передвижения фильма световой пучок перекрывается обтюрато- ром. На рис. 241 представлена схема простейшего киноаппарата. Рис. 241. Схема простейшего киноаппарата: 1 — источник света; 2 — конденсор; 3 — проекционный объектив; 4 — фильм; 5 — лентопри- тяжный механизм; 6 — обтюратор При проецировании получается обычно сильно увеличенное изображение. Так, например, при проецировании кадра кино-
Гл. XII. Оптические приборы 289
фильма размером 18 × 24 мм на экран с размерами 3,6 × 4,8 м линейное увеличение равно 200, а площадь изображения превы- шает площадь кадра в 40 000 раз. Для того чтобы освещенность объекта была достаточно в ы- с о к о й и притом равномерной, важную роль играет правиль- ный подбор конденсора. Казалось бы, что задачей конденсора является максимально сконцентрировать свет на изображаемом объекте. Однако это совершенно н е в е р н о. Попытки «кон- центрации» света на объекте приводят обычно только к тому, что конденсор дает на нем сильно уменьшенное изображение источника, и если этот последний не очень велик, то объект будет освещен крайне неравномерно. Кроме того, при этом часть светового потока пойдет мимо проекционного объектива, т. е. не будет участвовать в образовании изображения на экране. Выбор конденсора дает возможность избежать этих недостатков. Конденсор 1 устанавливается таким образом, чтобы он давал и з о б р а ж е н и е 6 небольшого и с т о ч н и к а 2 на самом объективе 3 (рис. 242). Размеры конденсора выбираются с таким расчетом, чтобы весь д и а п о з и т и в 4 был р а в н о м е р н о о с в е щ е н. Лучи, проходящие через л ю б у ю т о ч к у диапо- зитива, должны затем пройти через изображение 6 источника света; следовательно, они попадут в объектив и по выходе из него образуют на экране изображение этой точки диапозитива. Таким образом, объектив даст на экране изображение все-
Рис. 242. Освещение объекта с помощью конденсора: 1 — конденсор, 2 — источник света, 3 — объектив, 4 — диапозитив, 5 — экран, 6 — изображение Для демонстрации на экране непрозрачных предметов, на- пример чертежей и рисунков, выполненных на бумаге, их сильно освещают сбоку с помощью ламп и зеркал и проецируют с по- мощью светосильного объектива. Схема такого прибора, называемого эпископом или эпи-
10 Г. С. Ландсберг 290 Гл. XII. Оптические приборы вогнутого зеркала 2 освещает объект 3, лучи от каждой точки 5 объекта поворачиваются плоским зеркалом 4 и направляются в объектив 5, который дает изображение на экране 6. Рис. 243. Проекционный аппарат для демонстрации непрозрачных объ- ектов: 1 — источник света, 2 — вогнутое зеркало, 3 — объект, 4 — плоское зеркало, 5 — объектив, 6 — экран Часто применяют приборы, имеющие двойную систему для проецирования как прозрачных, так и непрозрачных предметов. Такие приборы называются эпидиаскопами. жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|