Разумееце геаметрыю аптычных лінз

Калі дэзайнёры аптычных сістэм размаўляюць пра аптычныя лінзы, яны маюць на ўвазе адзін ліновы элемент ці групу ліновых элементаў (Рыс. 1). Прыклады адзінкавых лінз уключаюць плоска-выгнутыя (PCX) лінзы, двабарочныя (DCX) лінзы, асферычныя лінзы і т.д. Прыклады кампанентных кампанентоў — тэлесэнтрыйныя магавыя лінзы, мэтавыя бесканечнасці з выправляй, пашырэнні праменяў і т.д. Кожная камбінацыя складаецца з серыі ліновых элементаў, кожны з якіх мае спецыфічную геаметрыю лінзы, якая кантролюе святло ў свой спосаб.

Рыс. 1: Плоска-выгнутая лінза (адзіны элемент злева) і тэлесэнтрыйная магавая лінза (камбінацыя элементаў справа)

Закон Снелла для праламання

Перад тым, як праглібнуцца ў кожны тып геаметрыі лінз, разгледзіце, як аптычныя лінзы згібаюць святло з дапамогай уласцівасцей праламання. Праляманне — гэта спосаб, якім святло адхіляецца на пэўную колькасць, калі яно ўваходзіць або выйодзіць з сярэдніцы. Адхіленне залежыць ад індэкса праламання сярэдніцы і кута святла адносна нормалі да паверхні. Гэтыя ўласцівасці ўрадзяюцца законам праламання Снелла (уравненне 1), дзе n1 — гэта індэкс праламання ўпарадніцага сярэдніка, θ1 — гэта кут ўпараднага святла, n2 — гэта індэкс праламальнага сярэдніка, а θ2 — гэта кут праламальнага святла. Закон Снелла апісвае звязак паміж кутам ўпадку і кутам перадачы святла, калі яно праходзіць праз розныя сярэдніцы (Рысунак 2).

Закон Снелла для праламання

Перад тым, як праглібнуцца ў кожны тып геаметрыі лінз, разгледзіце, як аптычныя лінзы згібаюць святло з дапамогай уласцівасцей праламання. Праляманне — гэта спосаб, якім святло адхіляецца на пэўную колькасць, калі яно ўваходзіць або выйодзіць з сярэдніцы. Адхіленне залежыць ад індэкса праламання сярэдніцы і кута святла адносна нормалі да паверхні. Гэтыя ўласцівасці ўрадзяюцца законам праламання Снелла (уравненне 1), дзе n1 — гэта індэкс праламання ўпарадніцага сярэдніка, θ1 — гэта кут ўпараднага святла, n2 — гэта індэкс праламальнага сярэдніка, а θ2 — гэта кут праламальнага святла. Закон Снелла апісвае звязак паміж кутам ўпадку і кутам перадачы святла, калі яно праходзіць праз розныя сярэдніцы (Рысунак 2).

Рысунак 2: Закон праламання Снелла