Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Забелина И.А. -> "Расчет видимости звезд и далеких огней" -> 36

Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.

Забелина И.А. Расчет видимости звезд и далеких огней — Л.: Машиностроение, 1978. — 184 c.
Скачать (прямая ссылка): raschetvidimostizvezd1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 73 >> Следующая

где i и Г — углы падения и преломления, связанные законом преломления п sin i = n' sin
В видимой части спектра зависимость коэффициента отражения от длины волны мала, однако в некоторых участках спектра
г,...
Рис. 33. Коэффициент отражения при п= 1,0 в зависимости от угла падения:
/ — при п' = 1,806 [6]; II — при п' = 1,6289 [79]; III — при п' = = 1,4398
Рис. 34. Зависимость коэффициента отражения от показателя преломления при я = 1,0 и t = 0°
вне видимой области существуют полосы поглощения, где коэффициент отражения может увеличиться во много раз. Увеличение коэффициента зеркального отражения р, с увеличением угла падения i показано на рис. 33, где кривая II построена для тяжелого флинта с показателем преломления п = 1,6289. При падении света под-углами i < 40-ь 50° коэффициент отражения возрастает очень медленно. Дальнейшее увеличение угла падения приводит к быстрому росту коэффициента рг, который стремится к единице при i —> 90°. Поскольку в большинстве практических случаев углы падения не превышают 45°, можно приближенно' считать, что р(- я» const *=« р^0. При угле падения i, стремящемся к нулю, и после замены синусов и тангенсов дугами из; формулы (91) нетрудно получить
р , = (*-W + 0*-
Поскольку для малых углов закон синусов может быть записан в виде t' = rt/n'i, то
pf = (tt-tt')2/(« + «T- (92)
89>
На рис. 34 представлена графическая зависимость коэффициента отражения р(- в процентах, вычисленного по формуле (92), от показателя преломления п — 1,0 при нормальном падении света.
Если две оптические детали склеиваются клеем, например, канадским бальзамом (п — 1,52), как это часто делается в оптических деталях, то потери света на отражение заметно уменьшаются (рис. 35). Так, если две линзы из крона и флинта склеиваются бальзамом, то на границе крон — бальзам потери равны
нулю из-за равенства их показателей преломления, а на границе
бальзам—флинт, где п' — п = 0,1, коэффициент отражения едва достигает десятой доли процента. Таким
образом, потери света на отражение следует учитывать, если разность показателей преломления оптических деталей превышает 0,2.
В оптических системах применяют полированные зеркальные поверхности, которые покрыты тонким слоем металла, обычно алюминия или серебра. Коэффициент отражения таких металлических покрытий при нормальном падении лучей определяют по формуле [6, 80 ]
р, = (п - 1 )2 + х*/(п + I)2 + и2> (93)
где п — показатель преломления металла; х — показатель поглощения металла.
Потери света на отражение могут быть уменьшены просветлением поверхностей оптических деталей. Просветление — процесс нанесения тонких пленок на поверхности оптических деталей с целью уменьшения отражения света от их поверхностей. Обычно наносят пленку толщиной около четверти длины волны света, с тем, чтобы в соответствии с законами интерференции отраженные в пленке лучи гасили друг друга, уменьшая вредный рассеянный свет. Приближенная формула для определения толщины пленки имеет вид
d — 1) Х/2пил, (94)
где X — длина волны; пил — показатель преломления пленки; k — любое число натурального ряда 0; 1; 2 и т. д.
Показатель преломления пленки определяется соотношением
«г,л = V~nZ, (95)
где пст — показатель преломления стекла оптической детали.
0,1 0,2 о,з 8п
Рис. 35. Коэффициент отражения поверхности склейки (при склеивании бальзамом):
1 — показатель преломления стекла (крон) п — 1,5; 2 — показатель преломления стекла (флинт) п = 1,7
90
Поскольку оптические стекла имеют пст = 1,47ч-1,80, то условие (95) выполняется при показателях преломления просветляющих пленок от 1,21 до 1,34.
Таким образом, если на оптическую систему падает световой поток Ф0, то после первого преломления через первую поверхность без учета поглощения в среде он уменьшится из-за отражения до величины Фг — Ф0 (1 — р(1); после второго преломления — до величины Ф2 = Ф0 (1 — ри) (1 — р,-2) и т. д. После всех преломлений из системы выйдет поток
Фг(Р, = Фо*Г?(1-р(.*), (96)
k—\
где символ П означает произведение, а индекс т (р) показывает» что учитываются потери только вследствие отражения.
Следует еще раз напомнить, что обычно на поверхностях склейки коэффициент отражения незначителен (р,< 0,1%), поэтому в число N они могут не входить.
Из выражения (96) можно определить коэффициент пропускания системы, учитывающий потери света только вследствие отражения:
т (Р) = (1 — pik). (97)
a=i
Эти потери могут достичь в оптических системах значительных величин. Если принять средний коэффициент отражения р, = = 0,05, то при числе преломлений N — 6 % (р) = 0,73, а при N = 10 т (р) = 0,6.
Поглощение света
Распространяясь в толще оптически однородной среды, преломленная часть светового потока уменьшается из-за поглощения в среде.
Степень поглощения в среде принято характеризовать коэффициентом поглощения и для толщины среды в 1 см. Коэффи-
циент пропускания, учитывающий только поглощение среды, имеющей толщину /см, равен
т(х,) = (1-кг)гсм. (98)
Если световой поток проходит через р сред, то для неселективных сред
т=р
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed