Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чуриловский В.Н. -> "Теория оптических приборов" -> 168

Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.

Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов — М.: Машиностроение, 1966. — 565 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaopticheskihpriborov1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 162 163 164 165 166 167 < 168 > 169 170 171 172 173 174 .. 203 >> Следующая

мелькания иа экране. Поэтому необходимо либо повысить вдвое частоту смей
кадров, что в киио затруднительно и неэкономично, либо увеличить число
перерывов проекции каждого кадра иа экран при помощи многолопастного
обтюратора, что легко осуществимо, ио приведет к некоторой дополнительной
потере интегральной освещенности. Широкое распространение
стереоскопического кино и телевидения, по-видимому, будет достигнуто
эклипсным методом.
ГЛАВА V
теория образования оптического;
ИЗОБРАЖЕНИЯ А. ПРИЛОЖЕНИЕ ПРИНЦИПОВ волновой оптики § 95. Основы учения
об эйконале
Для решения многих вопросов, возникающих при создании новых оптических
приборов, оказывается достаточным упрощенное представление о
распространении света, ие учитывающее его волновые свойства. Но в тех
случаях, когда речь идет о тонкой структуре изображения, упрощенное
представление оказывается несостоятельным и возникает необходимость
рассмотреть влияние волнового строения света на свойства оптического
изображения. Так, при рассмотрении вопросов, связанных с разрешающей
способностью оптических приборов, в предыдущих разделах учебника не раз
приходилось учитывать действие дифракции и интерференции света,
возникающих иа его пути внутри оптических приборов. В настоящем разделе,
посвященном изучению процесса образования оптического изображения, учет
волновой структуры света совершенно необходим.
На первый взгляд может показаться, что переход от понятий лучевой оптики
к понятиям волновой оптики носит чисто формальный характер и сводится к
переводу с языка геометрической оптики на язык волновой оптики: вместо
"луч" говорим "нормаль к волновой поверхности", вместо "пучок
параллельных лучей" говорим "плоская волна света". Но кроме такого
формального перехода здесь возникает существенная новая связь,
накладываемая на явления распространения света. Это происходит вследствие
того, что световые волны, являясь энергетическими поверхностями уровня
светового поля, ие могут прерываться. Эта связь выражается при помощи
особой функции, так называемого эйко-нала, и приводит к возможности
установления ряда общих закономерностей, которым подчиняются различные
оптические
456
системы и которые управляют образованием оптического изображения. К числу
этих закономерностей относятся, например, условие образования точечного
изображения и закон синусов.
Основанием для вывода таких закономерностей служит известное из волновой
теории света выражение для световых колебаний в случае, когда световая
волна имеет произвольную форму
s = a sin и (^t . (V. 1)
Здесь $ - величина светового (электрического) вектора;
а - амплитуда колебании этого вектора, зависящая от координат точки
пространства, в которой наблюдаются эти колебания, но не зависящая от
времени о - угловая частота колебаний (постоянная величина); t - время,
протекшее от некоторого начального момента; с - скорость света в пустоте
(постоянная величина);
Е - функция от координат точки (не зависящая от времени /), определяющая
характер распространения света и форму волновых поверхностей.
В случае плоских световых волн, если распространение света протекает
вдоль оси х, формула (V. 1) приобретает вид
s = a sin to (^t - . (V. 2)
Теперь амплитуда а постоянна (не зависит ни от координат, ии от времени).
Характеристическая функция Е имеет в этом случае простое выражение.
Если координаты некоторой точки пространства постоянны, то выражение (V.
1) описывает колебательный световой процесс, происходящий в этой точке (s
представляется функцией от-/). Если же зафиксирован некоторый момент
времени t {t = const), то выражение (V. I) представляет распределение
различных значений светового вектора s в пространстве. Величина ср
= (V. 3)
называется фазой колебания. Известно, что волновая поверхность есть
поверхность постоянного значения фазы (р. Если поэтому мы в выражении (V.
3) будем считать ф постоянным, то оно представит нам процесс изменения во
времени формы н положения световой волны. Еслн же, кроме того,
зафиксируем некоторый момент времени, т. е. положим
Ф = const; t = const, (V. 4)
то выражение (V. 3), связывающее теперь пространственные координаты,
является уравнением волновой поверхности при данных значениях велнчии ф и
/. Так как при этом входящие в это
457
уравнение величины ф, о, t и с постоянны, то и характеристическая функция
Е тоже должна быть постоянной: Е - const. Отсюда следует вывод: на
фиксированной волновой поверхности характеристическая функция Е имеет
постоянное значение. Фиксирован-ноя волновая поверхность - поверхность,
рассматриваемая в некоторый фиксированный момент времени t, а потому
неподвижная.
Мы видим, таким образом, что функция от координат Е определяет собой
форму и положение световой волны в пространстве. Но отступление волновой
поверхности от шаровой формы или, говоря языком геометрической оптики,
отступление от гомоцен-тричиосги светового пучка, приводит к неточечному,
нерезкому
На^ чертеже (рис. V. 1) показано положение световой волны Wi в некоторый
Предыдущая << 1 .. 162 163 164 165 166 167 < 168 > 169 170 171 172 173 174 .. 203 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed