Связанные понятия
Оптическая система (англ. optical system) — совокупность оптических элементов (преломляющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для преобразования световых пучков (в геометрической оптике), радиоволн (в радиооптике), заряженных частиц (в электронной и ионной оптике).
Призма , оптическая призма — тело из однородного материала, прозрачного для оптического излучения, ограниченное плоскими отражающими и преломляющими свет поверхностями, расположенными под строго определёнными углами друг к другу. Для призм, использующихся в оптических приборах, используется оптическое стекло с разными показателями преломления, зависящими от типа и назначения призмы.
Фо́кус (от лат. focus — «очаг») оптической системы — точка, в которой пересекаются («фокусируются») первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему (либо где пересекаются их продолжения, если система рассеивающая). Изображение бесконечно удалённой точки располагается в фокусе оптической системы. Множество фокусов идеальной оптической системы определяет её фокальную плоскость. Главный фокус системы является точкой пересечения её главной оптической оси и фокальной поверхности...
Окуля́р — элемент оптической системы, обращённый к глазу наблюдателя, часть оптического прибора (видоискателя, дальномера, бинокля, микроскопа, телескопа и так далее), предназначенная для рассматривания изображения, формируемого объективом или главным зеркалом прибора.
Хромати́ческая аберра́ция — разновидность аберрации оптической системы, обусловленная зависимостью показателя преломления среды от длины волны проходящего через неё излучения (то есть, дисперсией света). Из-за паразитной дисперсии фокусные расстояния не совпадают для лучей света с разными длинами волн (лучей разных цветов).
Упоминания в литературе
Все вышеизложенное справедливо и для близко расположенного от глаза предмета, т. е. для непараллельных пучков света. В этом случае изображение точки в собирающей
линзе находится не в ее фокусе и, следовательно, при движениях глаза изменяет свое положение, перемещается относительно сетчатки. Однако это изображение располагается на точно таком же расстоянии и от фокуса рассеивающей линзы (фокусы линз совмещены). За счет этого при движениях глаза происходит оптическая компенсация возникающих перемещений изображения, получаемого в первой линзе. В оптическом смысле происходит как бы сдвиг центра вращения глаза на величину, равную сдвигу изображения относительно совмещенных фокусов линз. Следовательно, все рассуждения, проведенные для параллельных пучков света, остаются справедливыми. Соответствующие оптические построения представлены на рисунке 1.29.
Известно, что в двояковыпуклой
линзе лучи, более удаленные от центра, т. е. центральной оптической оси, сильнее преломляются и пересекают главную оптическую ось на сравнительно близких расстояниях от центра линзы. Лучи, расположенные недалеко от оси, будут преломляться меньше и отдаляются от центра линзы. Таким образом, вместо стигматического точечного изображения возникает расплывчатое пятно. Такая погрешность оптической линзы получила название сферической аберрации.
В соответствие с физикой явления, при условии поступления энергии от удаленного источника (в основном, Солнца) размещение фокуса будет находиться на пересечении главной оптической оси и вертикальной оси конструкции, на незначительном удалении от выпуклой поверхности
линзы .
Проекционные сканеры. Принцип их действия напоминает работу фотокамеры. Оригинал закрепляется на горизонтальной поверхности сканируемой стороной вверх. Сканирующая камера располагается на определенной высоте над оригиналом. В зависимости от конструкции модели расположение источников света может быть различным: на камере, на подставках, либо лампы могут вовсе отсутствовать. Сканирующая матрица находится в самой камере и перемещается в плоскости
линзы камеры.
Очки должны быть удобными и соответствовать конфигурации и размерам лица. Они должны обеспечивать остроту зрения обоими глазами в пределах 0,9—1,0 и наличие устойчивого бинокулярного зрения. Пользоваться очками следует постоянно на улице, в кино, на занятиях физической культурой и в школе при рассматривании удаленных предметов. На время чтения, письма, рисования и игр с мелкими предметами на столе очки можно снимать. В случаях средней или высокой близорукости можно пользоваться бифокальными очками с таким расчетом, чтобы нижняя полусфера
линзы была слабее верхней в среднем на 2,0—3,0 дптр. При высокой близорукости и анизометропии (более 3,0 дптр) рекомендуется коррекция жесткими или мягкими контактными линзами.
Связанные понятия (продолжение)
Светофильтр в оптике, технике — оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения.
Оптическая ось в геометрическом смысле — прямая, проходящая через центры кривизны сферических поверхностей, составляющих центрированную оптическую систему (линзу, фотографический объектив). Часто является осью симметрии в оптической системе.
Сфери́ческая аберра́ция — аберрация оптических систем из-за несовпадения фокусов для лучей света, проходящих на разных расстояниях от оптической оси. Приводит к нарушению гомоцентричности пучков лучей от точечного источника, без нарушения симметрии строения этих пучков (в отличие от комы и астигматизма). Различают сферическую аберрацию третьего, пятого и высшего порядков.
Аберра́ция оптической системы — ошибка или погрешность изображения в оптической системе, вызываемая отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе. Аберрацию характеризуют различного вида нарушения гомоцентричности в структуре пучков лучей, выходящих из оптической системы.
Оптические приборы — устройства, в которых оптическое излучение преобразуется (пропускается, отражается, преломляется, поляризуется).
Апохрома́т — оптическая конструкция, у которой исправлены сферическая аберрация и хроматические аберрации для трёх и более цветов. Как правило, является усложнённым ахроматом с линзами из стекла специальных сортов (например, курцфлинт) и некоторых кристаллов (флюорит, квасцы).
Афока́льная опти́ческая систе́ма , телескопи́ческая опти́ческая систе́ма — оптическая система (фокусное расстояние которой неограниченно большое), преобразующая параллельный световой пучок в параллельный же, но с другим углом наклона оптической оси. Предназначена главным образом для наблюдения удалённых объектов.
Ко́ма тическая аберрация или Ко́ма (от др.-греч. κόμη — волосы) — одна из пяти аберраций Зейделя оптических систем, приводящая к нарушению гомоцентричности широких световых пучков, входящих в систему под углом к оптической оси.
Конде́нсор (лат. condenso — уплотняю) — линзовая, зеркальная или зеркально-линзовая оптическая система, собирающая лучи от источника света и направляющая их на рассматриваемый или проецируемый предмет.
Поляриза́тор — устройство, предназначенное для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольным состоянием поляризации. В соответствии с типом поляризации, получаемой с помощью поляризаторов, они делятся на линейные и круговые. Линейные поляризаторы позволяют получать плоскополяризованный свет, круговые — свет, поляризованный по кругу.
Асфери́ческими называют линзы, одна или обе поверхности которых не являются сферическими.
Подробнее: Асферическая линза
Диафрагма (от греч. διάφραγμα — перегородка) — непрозрачная преграда, ограничивающая поперечное сечение световых пучков в оптических системах.
Просветле́ние о́птики — это нанесение на поверхность линз, граничащих с воздухом, тончайшей плёнки или нескольких слоёв плёнок один поверх другого. Это позволяет увеличить светопропускание оптической системы и повысить контрастность изображения за счёт подавления бликов. Величи́ны показателей преломления чередуются по величине и подбираются таким образом, чтобы за счёт интерференции уменьшить (или совсем устранить) нежелательное отражение.
Зеркально-линзовые оптические системы , или катадиоптрические системы, — это разновидность оптических систем, содержащих в качестве оптических элементов как сферические зеркала (катоптрику), так и линзы. Зеркально-линзовые системы нашли применение в прожекторах, фарах, ранних маяках, микроскопах и телескопах, а также в телеобъективах и сверхсветосильных объективах.
Дисторсия (от лат. distorsio, distortio — искривление) — аберрация оптических систем, при которой коэффициент линейного увеличения изменяется по полю зрения объектива. При этом нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. Дисторсия неприемлема в оптике, предназначенной для фотограмметрической аэрофотосъёмки и изготовления фотошаблонов. Оптическая система, свободная от дисторсии, называется ортоскопической, поскольку удовлетворяет требованиям ортоскопичности.
Лу́па — оптическая система, состоящая из линзы или нескольких линз, предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии. Используется во многих областях человеческой деятельности, в том числе в биологии, медицине, археологии, банковском и ювелирном деле, криминалистике, при ремонте часов и радиоэлектронной техники, а также в филателии, нумизматике и бонистике.
Увеличе́ние , опти́ческое увеличе́ние — отношение линейных или угловых размеров изображения и предмета.
Опти́ческая си́ла — величина, характеризующая преломляющую способность осесимметричных линз и центрированных оптических систем из таких линз.
Наса́дочная ли́нза (ма́кроли́нза при положительном фокусном расстоянии, англ. close-up filter) — дополнительное приспособление к объективу, изменяющее величину его фокусного расстояния (угла изображения). Она заключена в оправу и надевается непосредственно на объектив, обычно, накручиваясь как светофильтр. Положительная линза уменьшает фокусное расстояние (увеличивает угол изображения), а отрицательная увеличивает (уменьшает угол изображения). Наиболее распространены обычные однолинзовые, сферические...
Световой пучок — оптическое излучение, распространяющееся по направлению от (или по направлению к) некоторой ограниченной области пространства, называемой центром (вершиной, фокусом) светового пучка.
Астигмати́зм — аберрация, при которой изображение точки, находящейся вне оси, и образуемое узким пучком лучей, представляет собой два отрезка прямой, расположенных перпендикулярно друг другу на разных расстояниях от плоскости безаберрационного фокуса (плоскости Гаусса). Астигматизм возникает вследствие того, что лучи наклонного пучка имеют различные точки сходимости — точки меридионального или сагиттального фокусов бесконечно тонкого наклонного пучка.
Ортоскопический объектив — объектив или оптическая система, свободные от дисторсии, или такие, в которых дисторсия пренебрежимо мала и не влияет на характер изображения. Другими словами, линейное увеличение такого объектива постоянно на любом расстоянии от оптической оси. В результате даваемое объективом ортоскопическое изображение сохраняет геометрическое подобие с отображаемыми предметами, строго подчиняясь законам линейной перспективы. Ортоскопическими можно считать подавляющее большинство объективов...
Анастигма́т — объектив, в котором исправлены практически все аберрации, в том числе астигматизм и кривизна поля изображения. Анастигматами могут считаться объективы любых конструкций и типов, удовлетворяющие этим условиям. Большинство анастигматов дают хорошее качество изображения по всему полю при больших значениях относительного отверстия, обеспечивая высокую светосилу.
Кривизна́ по́ля изображе́ния — аберрация, в результате которой изображение плоского объекта, перпендикулярного к оптической оси объектива, лежит на поверхности, вогнутой либо выпуклой к объективу. Эта аберрация вызывает неравномерную резкость по полю изображения. Поэтому, когда центральная часть изображения фокусирована резко, то его края будут лежать не в фокусе и изобразятся нерезко. Если установку на резкость производить по краям изображения, то его центральная часть будет нерезкой.
Телецентрический объектив — сложный объектив, у которого главные лучи всех неосевых световых пучков параллельны оптической оси в пространстве предметов или в пространстве изображений. Такой ход света возможен в случае, когда входной или выходной зрачки соответственно, находятся в «бесконечности». Известны конструкции бителецентрических объективов, в которых главные лучи неосевых пучков параллельны оптической оси как в пространстве предметов, так и в пространстве изображений. Параллельность оптической...
Микрофотография (англ. micrograph, photomicrography) — техника фотографии малых объектов, с высоким увеличением, обычно с помощью микроскопа.
Относительное отверстие объектива — оптическая мера светопропускания объектива. Различают геометрическое и эффективное относительные отверстия. Геометрическим отверстием считается отношение диаметра входного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию. Эффективное относительное отверстие всегда меньше, чем геометрическое, поскольку учитывает потери света при его прохождении через стекло и рассеянии на границах с воздухом и деталях оправы.
Светоси́ла — величина, характеризующая соотношение освещённости действительного изображения, даваемого оптической системой в фокальной плоскости, и яркости отображаемого объекта. Светосила пропорциональна квадрату относительного отверстия оптической системы и определяет её световую эффективность.
Фо́кусное расстоя́ние — физическая характеристика оптической системы, определяющая её основные свойства и, главным образом, увеличение и угловое поле.
По́ле изображе́ния объекти́ва (иногда кроющая способность объектива) — часть круга оптического изображения, даваемого объективом, в переделах которой резкость и яркость могут считаться равномерными и достаточными для получения качественного снимка. Диаметр поля изображения зависит от оптической конструкции объектива и степени виньетирования, и определяет размеры кадра на фотоплёнке, киноплёнке или фотоматрице. Он должен превышать диагональ прямоугольного или квадратного кадра для получения равномерного...
Коллима́тор (от collimo, искажение правильного лат. collineo «направляю по прямой линии») — устройство для получения параллельных пучков лучей света или частиц.
Зе́ркало — гладкая поверхность, предназначенная для отражения света (или другого излучения). Наиболее известный пример — плоское зеркало.
Разреше́ние — способность оптического прибора воспроизводить изображение близко расположенных объектов.
Углово́е по́ле объекти́ва в простра́нстве предме́тов — плоский угол между двумя лучами, проходящими через центр входного зрачка объектива к наиболее удалённым от оптической оси точкам объекта в пространстве предметов, отображающимся на противоположных краях кадрового окна (полевой диафрагмы). При фиксированных размерах кадрового окна угловое поле обратно пропорционально фокусному расстоянию.
Интерфере́нция све́та — интерференция электромагнитных волн (в узком смысле - прежде всего, видимого света) — перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких световых волн. Это явление обычно характеризуется чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности света. Конкретный вид такого распределения интенсивности света в пространстве или на экране, куда падает свет, называется интерференционной картиной.
Объекти́в — оптическая система, являющаяся частью оптического прибора, обращённая к объекту наблюдения или съёмки и формирующая его действительное или мнимое изображение. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например, см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.
Отраже́ние — физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл. Одновременно с отражением волн на границе раздела сред, как правило, происходит преломление волн (за исключением случаев полного внутреннего отражения).
Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Первое описание явления сделал Джеймс Грегори, который использовал в качестве решётки птичьи перья.
Телеобъекти́в (жарг. Телеви́к) — разновидность длиннофокусного объектива, оптическая конструкция которого позволяет сделать оправу и весь объектив короче, чем его фокусное расстояние. Большинство компактных длиннофокусных объективов построены по такому принципу, поэтому в повседневном обиходе словом «телеобъектив» обозначается любая оптика с фокусным расстоянием, превышающим нормальное.
Стено́п (от фр. Sténopé) — фотографический аппарат без объектива, роль которого выполняет малое отверстие. В современной фотографии также распространено название «пинхол» (англ. pinhole от pin «булавка» + hole «отверстие»). Также встречается термин «лох-камера» или «лохкамера» (нем. Lochkamera от Loch «отверстие» + Kamera «камера»).
Аплана́т (от греч. а — отрицательная частица и plane — блуждание, отклонение, ошибка) — объектив, в котором исправлены сферическая и хроматическая аберрации, кома и дисторсия, а астигматизм исправлен для сравнительно небольшого углового поля. Апланат состоит из двух ахроматических линз, между которыми расположена диафрагма.
Фоторези́стор — полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом. Не имеет p-n перехода, поэтому обладает одинаковой проводимостью независимо от направления протекания тока.
Диоптри́я (греч. διοπτρον — приспособление (зеркало) для наведения на предмет, на цель; русское обозначение: дптр) — единица измерения оптической силы линз и других осесимметричных оптических систем, м-1. 1 диоптрия равна оптической силе линзы или сферического зеркала с фокусным расстоянием, равным 1 метру.
Бле́нда (нем. Blende от нем. blenden — заслонять) — трубчатое приспособление или козырёк, устанавливающееся перед входным окном оптических приборов для защиты от попадания постороннего света. Разновидность полевой диафрагмы, предназначенной для ограничения поля зрения в пространстве предметов. Чаще всего бленда устанавливается перед киносъёмочными или фотообъективами, предотвращая засветку их передних линз нежелательным светом.
Упоминания в литературе (продолжение)
Прежде чем рассматривать непосредственно объективы, необходимо напомнить знающим и познакомить незнающих с понятием «фокусное расстояние». Фокусное расстояние – одна из основных характеристик объектива, определяющая угол зрения. Широкий угол обеспечивается небольшим фокусным расстоянием. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол зрения объектива и тем более крупное изображение создает
линза .
Но правильно ли так говорить и что значат эти «минусы» и «плюсы»? «Минус» и «плюс» – это характеристики
линзы очков или контактной линзы, соответственно рассеивающей и собирающей. Когда мы говорим о диоптриях, то должны иметь в виду характеристики наших очков, а не глаза.
Если тест по таблице покажет, что вам необходимо подобрать рецепт или прописать контактные
линзы , врач измеряет нарушение рефракции или фокусировки глаз с помощью инструментов, которые содержат набор контактных линз разной силы. Чтобы подтвердить показания и выяснить, какие обеспечивают наилучшее зрение, вам дадут для проверки линзы различной силы.
Для теплиц лучше всего брать стекло высокого качества. Бракованные листы с неровной поверхностью и включениями пузырьков воздуха не подходят. Находящиеся в стекле пузырьки при соответствующем положении солнца начинают, как
линзы , фокусировать свет в одной точке, вызывая точечные ожоги листьев растений. Подходящее для целей садовода стекло пропускает до 90 % падающего солнечного света и задерживает ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовый свет не обязателен для развития растений, а его излишек может быть даже вреден.
Светотехнические изделия в форме ламп различаются не только по форме, но и по направленности светового потока: с фокусирующей
линзой , рассеянного света или матрицей из светодиодных кластеров.
Наружная оболочка глаза – склера – относительно плотная и малоэластичная. Можно сказать, что она поддерживает шарообразную форму глаза. Глядя на лицо человека, мы видим склеру как белые треугольники по бокам глазной щели. Остальная, большая ее часть укрыта в глазнице. Впереди в склеру как бы вставлено стекло – роговица. Она является продолжением склеры, но обладает своими уникальными качествами. Прежде всего роговица в здоровом глазу совершенно прозрачна. Прозрачность роговицы идеальна, сравнима с прозрачностью стекла. Малейшее помутнение роговицы, или облачко, как нежно именуют его офтальмологи, вызывает у пациента значительный дискомфорт. Всем известно, как неприятно смотреть через грязное окно, стекло. В норме благодаря прозрачности роговицы все световые лучи, проходящие сквозь нее, должны попасть внутрь глаза. Поэтому прозрачную роговицу называют окном в окружающий нас мир. В роговице различают несколько слоев клеток, между которыми находится большое количество нервных окончаний. Можно сказать, что роговица вся пронизана тончайшими нервными волокнами. Этим обусловлена высокая чувствительность роговицы при попадании на нее даже самых маленьких соринок. Сразу появляется боль, а затем подключаются защитные механизмы – частое мигание и слезотечение, и соринка удаляется. Кроме того, роговицу можно представить также как «живую лупу» с собирающими свойствами. Световые лучи не просто проходят сквозь нее, они преломляются ею. Это одно из удивительных свойств роговицы – собирать идущие со всех сторон лучи в относительно узкий пучок, идущий внутрь глаза. Оптическая сила роговицы – 40 D. Можно заметить, что в глазном яблоке имеется еще одна живая
линза – хрусталик, о котором будет рассказано далее.
Еще одно важное образование, находящееся в глазу – это хрусталик. По внешнему виду он больше всего напоминает
линзу , лишен кровеносных сосудов, содержит прозрачный белок и состоит из заднего и переднего отделов. Питание хрусталика осуществляется за счет поставляемых ему внутриглазной жидкостью веществ. Поскольку хрусталик вплотную прилегает к радужке, то его можно увидеть через зрачок. Главная функция хрусталика – преломление проходящего сквозь зрачок света, он делает это с силой 20 дптр. Хрусталик и роговица фокусируют световые лучи на ткань сетчатки. Основное отличие хрусталика от роговицы – это его большая подвижность.
В области зрачка располагается хрусталик, который представляет собой двояковыпуклую
линзу . Преломляющая сила хрусталика равна 20 диоптриям в состоянии покоя, при напряжении эта сила увеличивается до 30 диоптрий.
Хрусталик лежит позади радужки, за зрачком, в углублении стекловидного тела, и имеет вид прозрачной двояковыпуклой
линзы . Хрусталик при помощи связок, которые вплетаются в его капсулу по экватору, прикрепляется к ресничному телу. В строении хрусталика выделяют капсулу, или сумку, эпителий и хрусталиковое вещество.
Хрусталик лежит позади радужки, за зрачком, в углублении стекловидного тела, имеет вид прозрачной двояковыпуклой
линзы . Хрусталик при помощи связок, которые вплетаются в его капсулу по экватору, прикрепляется к ресничному телу. В строении хрусталика выделяют капсулу, или сумку, эпителий и хрусталиковое вещество.
Хрусталик лежит позади радужки за зрачком в углублении стекловидного тела, имеет вид прозрачной двояковыпуклой
линзы . Хрусталик при помощи связок, которые вплетаются в его капсулу по экватору, прикрепляется к ресничному телу. В строении хрусталика выделяют капсулу, или сумку, эпителий и хрусталиковое вещество.
Контакт вошел в паб, как и было условлено, ровно в семь вечера. Неприметный молодой человек в твидовом – а-ля студент Оксфорда – пиджаке, в академических очках в роговой оправе. Вошедший улыбнулся фигуристой официантке, коснувшись подбородка свежим журналом «Сайентифик Америка», что-то сказал, блеснув
линзами очков. Отхлебнув пива из запотевшей кружки, резидент Максимов из-за своего столика наблюдал за связным. Вернее, Максимовым он был на Родине, а здесь он – всего лишь Джереми Ф. Коллинз, скромный клерк в сервисной компании. Что ж, все пока верно. Контакт держит в руках условленный номер того самого журнала и вроде бы соответствует описанию. Сейчас он должен взять свою пинту нефильтрованного пива и подойти к столику.