Κατανόηση της γεωμετρίας των ιατρικών φακέων

Όταν οι σχεδιαστές βληματικών μιλούν για βληματικά φακάρια, αναφέρονται σε ένα μόνο στοιχείο φακού ή σε μια ομάδα στοιχείων φακού (Σχήμα 1). Παραδείγματα μονοσωματικών φακών περιλαμβάνουν τα φακάρια plano-convex (PCX), τα διπλά convex (DCX) φακάρια, τα ασφαιρικά φακάρια κλπ. Παραδείγματα συστάδων συσταθέντων είναι τα τελεκεντρικά φωτογραφικά φακάρια, τα αντικειμενικά με απόρριψη άπειρου, τα επεκτάτες ακτινοβολίας κλπ. Κάθε συνδυασμός αποτελείται από μια σειρά στοιχείων φακού, κάθε ένα με ιδιαίτερη γεωμετρία φακού που ελέγχει το φως με τον δικό του τρόπο.

Σχήμα 1: Plano-convex φακάρι (μονοστιγμιαίο στοιχείο στα αριστερά) και τελεκεντρικό φωτογραφικό φακάρι (συνδυασμός στοιχείων στα δεξιά)

Ο νόμος της επανομάλωσης του Snell

Πριν εισελθείτε σε κάθε τύπο γεωμετρίας φακού, λάβετε υπόψη πώς οι βαθμωτές φακοί κάνουν καμπύλη το φως χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες διάλυσης. Η διάλυση είναι η μέθοδος με την οποία το φως αποκλίνει από μια συγκεκριμένη ποσότητα όταν εισέρχεται ή φεύγει από ένα μέσο. Η απόκλιση εξαρτάται από το δείκτη διάλυσης του μέσου και τη γωνία του φωτός ως προς τον κάθετο επιφάνειας. Αυτή η ιδιότητα υποτάσσεται στον Νόμο της Διάλυσης του Snell (εξίσωση 1), όπου n1 είναι ο δείκτης διάλυσης του εισερχόμενου μέσου, θ1 είναι η γωνία του εισερχόμενου φωτός, n2 είναι ο δείκτης του μέσου που διαλύει, και θ2 είναι η γωνία του διαλυμένου φωτός. Ο νόμος του Snell περιγράφει τη σχέση μεταξύ της γωνίας εισόδου και της γωνίας μετάδοσης του φωτός όπως ταξιδεύει μέσω διαφόρων μεσιών (Σχήμα 2).

Ο νόμος της επανομάλωσης του Snell

Πριν εισελθείτε σε κάθε τύπο γεωμετρίας φακού, λάβετε υπόψη πώς οι βαθμωτές φακοί κάνουν καμπύλη το φως χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες διάλυσης. Η διάλυση είναι η μέθοδος με την οποία το φως αποκλίνει από μια συγκεκριμένη ποσότητα όταν εισέρχεται ή φεύγει από ένα μέσο. Η απόκλιση εξαρτάται από το δείκτη διάλυσης του μέσου και τη γωνία του φωτός ως προς τον κάθετο επιφάνειας. Αυτή η ιδιότητα υποτάσσεται στον Νόμο της Διάλυσης του Snell (εξίσωση 1), όπου n1 είναι ο δείκτης διάλυσης του εισερχόμενου μέσου, θ1 είναι η γωνία του εισερχόμενου φωτός, n2 είναι ο δείκτης του μέσου που διαλύει, και θ2 είναι η γωνία του διαλυμένου φωτός. Ο νόμος του Snell περιγράφει τη σχέση μεταξύ της γωνίας εισόδου και της γωνίας μετάδοσης του φωτός όπως ταξιδεύει μέσω διαφόρων μεσιών (Σχήμα 2).

Σχήμα 2: Νόμος διάλυσης του Snell