Pochopit geometrii optických čoček

Když designéři optiky mluví o optických čočkách, mají na mysli jeden člen čočky nebo skupinu čoček (obrázek 1). Příklady monolitických čoček zahrnují plankonvexní (PCX) čočky, dvojitě konvexní (DCX) čočky, asférické čočky atd. Příklady komponentů jsou telecentrické zobrazovací čočky, korekční objektivy na nekonečno, prodlužovače paprsku atd. Každá kombinace se skládá z řady čočky, každý se specifickou geometrií čočky, která řídí světlo svým vlastním způsobem.

Obrázek 1: Planokonvexní čočka (jeden člen vlevo) a telecentrická zobrazovací čočka (kombinace prvků vpravo)

Snellův zákon lomu

Než se ponoříte do každého typu geometrie čočky, zvažte, jak optické čočky ohýbají světlo pomocí vlastností lomu. Lom je způsob, jakým se světlo odchyluje od určitého množství při vstupu nebo výstupu z média. Odchylka je funkcí indexu lomu prostředí a úhlu světla vzhledem k normále povrchu. Tato vlastnost se řídí Snellovým zákonem lomu (rovnice 1), kde n1 je index lomu dopadajícího prostředí, θ1 je úhel dopadajícího světla, n2 je index lomu prostředí a θ2 je úhel lomu. světlo. Snellův zákon popisuje vztah mezi úhlem dopadu a úhlem prostupu světla při průchodu různými médii (obrázek 2).

Snellův zákon lomu

Než se ponoříte do každého typu geometrie čočky, zvažte, jak optické čočky ohýbají světlo pomocí vlastností lomu. Lom je způsob, jakým se světlo odchyluje od určitého množství při vstupu nebo výstupu z média. Odchylka je funkcí indexu lomu prostředí a úhlu světla vzhledem k normále povrchu. Tato vlastnost se řídí Snellovým zákonem lomu (rovnice 1), kde n1 je index lomu dopadajícího prostředí, θ1 je úhel dopadajícího světla, n2 je index lomu prostředí a θ2 je úhel lomu. světlo. Snellův zákon popisuje vztah mezi úhlem dopadu a úhlem prostupu světla při průchodu různými médii (obrázek 2).

Obrázek 2: Snellův zákon lomu