Файл: Построение изображений в оптическом Приборе.docx

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОММИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
Санкт-Петербургское государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Санкт-Петербургский технический колледж управления и коммерции»

Реферат
На тему:

«Построение

изображений в оптическом

Приборе»
Студент: Краснюк Александр

Санкт-Петербург

2023

Содержание:
• Введение

•Принципы классификации

•Собирающие приборы

•Виды линз

•Различные значения показателей

•телескоп

заключение

ВВЕДЕНИЕ
Оптической системой называют совокупность оптbческих деталей (линз, зеркал, призм, плоскопараллельных пластин, клиньев и др.), обеспечивающую определенное формирование пучков световых лучей. Теория оптических систем объясняет их действие, методы создания и оптимизации, используя арсенал средств современной оптической техники и технологии, физики, вычислительной техники и других областей науки и техники.

В различных областях нашей деятельности применяют самые разнообразные оптические приборы: микроскопы, фотоаппараты,геодезические и астрономические приборы, проекторы, контрольно-измерительные приборы для линейных и угловых измерений,интерферометры, киносьемочную и кинопроекционную аппаратуру, спектральные приборы и рефрактометры, медицинские оптические приборы и др. Кроме того, оптические системы с лазерами широко используют в голографии, технологическом оборудовании, медицине, для образования плазмы, в локации,связи, для записи и воспроизведения видеоинформации и т. д.

Оптические системы, являющиеся основной частью каждого

оптического прибора, целесообразно разделить на следующие

---

виды:

микроскопы (предмет находится на конечном расстоянии,

а изображение - в бесконечности);

телескопические системы (предмет и его изображение нахо-

дятся в бесконечности);

объективы (предмет находится в бесконечности, а его изо-

бражение -- на конечном расстоянии);

проекционные системы (предмет и его изображение располо-

жены на конечном расстоянии от оптической системы).

Заметим, что совокупность изображений точек предмета

изображение предмета - заполняет пространство, которое называют пространством изображений, а сам предмет в виде совокупности точек заполняет пространство предметов. Как пространство предметов, так и пространство изображений заполняют все пространство.

Линза — прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.

Виды линз?

По форме различают следующие виды линз:

• 
  Выпуклые — линзы, которые посередине толще, чем у краев.
  
• 
  Вогнутые — линзы, которые посередине тоньше, чем у краев.
  

Выпуклые линзы тоже имеют разновидности:

• 
  Двояковыпуклая — линза, ограниченная с обеих сторон выпуклыми сферическими поверхностями (СП). Такая линза изображена ниже на рисунке.
  
• 
  Плосковыпуклая — линза, ограниченная выпуклой СП с одной стороны и плоской поверхностью с другой.
  
• 
  Вогнуто-выпуклая — линза, ограниченной с одной стороны вогнутой СП, а с другой — выпуклой СП.
  

Разновидности вогнутых линз:

• 
  Двояковогнутая — линза, ограниченная с обеих сторон вогнутыми СП.
  
• 
  Плосковогнутая — линза, ограниченная вогнутой СП с одной стороны и плоской поверхностью с другой.
  
• 
  Выпукло-вогнутая — линза, ограниченной с одной стороны выпуклой СП, а с другой — вогнутой СП.
  

---

Под линзой подразумевается деталь, выполненная из прозрачного и однородного материала, у которой имеются две преломляющие полированные поверхности: плоская и сферическая. Содержание: Принципы классификации Собирающие приборы Практические задания Различные значения показателей В современной физике и оптике чаще применяются асферические предметы с отличной от сферы формой поверхности. Материалы для их изготовления — кристаллы, стёкла, оптическая пластмасса. Для построения изображений в линзах потребуется выполнить чертеж на плоскости.



Принципы классификации


Понятие применяется к другим оптическим приборам и явлениям, которые изучаются на уроках физики в 11 классе. Подобное действие наблюдается в плоских линзах. При их изготовлении применяется материал с переменным показателем преломления. Он изменяется с учётом расстояния от центра. В зонной пластинке Френкеля используется явление дифракции (отклонение пучка света от прямолинейного распространения вблизи препятствия). Воспринимаемая картинка считается действительной. Предусмотрено подобное построение изображения в собирающей линзе. Мнимые аналоги образуются расходящимися пучками. Их лучи не пересекаются в геометрической системе координат.

Действительное и мнимое изображение может давать собирающее зеркало. Рассеивающий аналог создаёт мнимую картинку. Главные и общие характеристики изделий: оптическая сила; фокусное расстояние. Некоторые оптические системы фокального, фокусного, выпуклого видов используются в среде с относительно высоким показателем преломления. Отличительное свойство собирательной лампочки — соединение падающих прямых в одной точке. Её можно править к изделию любой стороной. Вывод — свет, проходя через экран с зеркалами, собирается с двух сторон от прибора. Для изделия характерны 2 фокуса: задний; передний. Они находятся на оптической оси с двух сторон и на фокусном расстоянии от главной точки. В ходе падения лучей на рассеивающую линзу и выхода из неё свет преломляется рассеиваясь. В технике используются лупы, обозначающие 2x, 3x.

Чтобы увеличить картинку,используется формула:
Ud=F+d/F, где F — расстояние, d — расстояние наилучшего зрения.
Собирающие приборы

---

При построении изображения в собирающей линзе и расположении предмета за двойным фокусом необходимо опустить 2 луча. На стекле происходит преломление луча с последующим его прохождением через фокус. Другой луч направляется из верхней точки предмета через центр. Он проходит без кривизны, не преломляясь. При пересечении прямых образуется верхняя точка предмета.


По аналогичной схеме строится картинка нижней точки изделия. При таком построении получается перевёрнутое, уменьшенное и действительное фото. Чтобы построить картинку, когда предмет находится в точке двойного фокуса, понадобятся 2 луча: Первый преломляется, пропускаясь через фокус. Второй направляется из верхней части через оптику. Он не преломляется. На их пересечении ставится точка, с помощью которой получится картинка верхней части предмета. По аналогичной схеме строится чертёж нижних точек. Таким способом получается картинка с высотой, равной высоте самого изделия. При расположении предмета в пространстве один луч проходит параллельно основной оси, а второй направляется через центр. В основе проекционного аппарата находится основное свойство собирающих линз: в процессе приближения изделия к линзе изменяются параметры фото. Сложнее выполнить чертёж, используя светящуюся точку, расположенную на основной оптической оси. Для построения точки используется луч, направленный произвольно на линзу. В месте пересечения плоскости и побочной оси формируется другой фокус.

В данную точку пойдёт преломлённая прямая после самой линзы. При построении изображения в рассеивающей линзе происходит преломление так, что продолжение прямой идёт в фокус. Вторая прямая попадает в центр, пересекая продолжение первой. На основе такого закона преломления получается картинка мнимая, прямая и уменьшенная.

Телескоп

Телескоп — главный инструмент ученых-астрономов. Название «телескоп» происходит от греческих слов «теле» — «далеко» и «скопео» — «смотрю». Такое название предложил в 1611 г. греческий математик Иоаннис Димисианос. Телескоп — прибор, который собирает электромагнитное излучение (например, видимый свет) и позволяет наблюдать отдаленные объекты.

---

Старинный оптический телескоп позволил увидеть множество новых звезд

История телескопа насчитывает несколько столетий. Первые чертежи простого телескопа с линзами составил еще Леонардо да Винчи. Но только в 1608 г. голландец Ханс Липперсгей продемонстрировал в Гааге свой экземпляр подзорной трубы. Правда, в то время другие мастера тоже делали подобные приборы.

Однако превратил подзорную трубу в телескоп Галилео Галилей.

Он направил ее в небо и получил первые научные данные. Это произошло в 1609 г. Первая зрительная труба работы Галилея имела трехкратное увеличение, вторая — восьмикратное. Третий его телескоп давал уже 32-кратное увеличение.



Галилео Галилей (1564—1642) — великий итальянский астроном, физик, математик, механик и философ
Конструктивно телескоп представляет собой трубу, установленную на монтировке и снабженную осями для наведения на объект наблюдения. У визуального телескопа есть объектив и окуляр. Окуляр может заменяться фотопленкой или другим приемником излучения, и тогда телескоп превращается в астрограф.

Для исследования космических объектов в радиодиапазоне применяют радиотелескопы, снабженные принимающей антенной и радиометром. Для увеличения разрешающей способности телескопов их объединяют в интерферометры, причем в единую сеть могут входить телескопы, находящиеся в разных областях земного шара.



Небольшие телескопы используют не только для наблюдения за звездами, но и для того, чтобы рассмотреть панорамы городов, море, другие пейзажи

Атмосфера неоднородна, и постоянные ветры искажают изображение. Еще одним недостатком в использовании земных телескопов является их низкое разрешение, ограниченное значением приблизительно в 1 угловую секунду. Кроме того, атмосфера пропускает излучения только в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах. Но чем меньше длина волны, тем хуже восприятие, и наблюдения в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах возможны только в космосе. Поэтому на околоземных орбитах сегодня работают спутники-обсерватории.

---