ऑप्टिक लेंस की ज्यामिति को समझें

जब ऑप्टिकल डिजाइनर ऑप्टिकल लेंस के बारे में बात करते हैं, तो वे एकल लेंस घटक या लेंस घटकों के समूह (चित्र 1) पर बात कर रहे होते हैं। एकल लेंसों के उदाहरण प्लेनो-कॉन्वेक्स (PCX) लेंस, डबली कॉन्वेक्स (DCX) लेंस, अस्फेरिकल लेंस आदि हैं। घटकों के उदाहरण टेलेसेंट्रिक इमेजिंग लेंस, इनफिनिटी कोरेशन ऑब्जेक्टिव्स, बीम एक्सटेंडर्स आदि हैं। प्रत्येक संयोजन एक श्रृंखला लेंस घटकों से बना होता है, जिसमें प्रत्येक के पास एक विशिष्ट लेंस ज्यामिति होती है जो अपने अपने तरीके से प्रकाश को नियंत्रित करती है।

चित्र 1: प्लेनो-कॉन्वेक्स लेंस (बाएं ओर एकल घटक) और टेलेसेंट्रिक इमेजिंग लेंस (दाएं ओर घटकों का संयोजन)

स्नेल का अपवर्तन नियम

प्रत्येक प्रकार के लेंस ज्यामिति को गहराई से चर्चा करने से पहले, यह विचार करें कि प्रकाश अपनी अपवर्तन गुणों का उपयोग करके कैसे बदल जाता है। अपवर्तन एक ऐसा तरीका है जिससे प्रकाश किसी माध्यम में प्रवेश या बाहर निकलते समय एक निश्चित मात्रा से विचलित हो जाता है। यह विचलन माध्यम के अपवर्तनांक और प्रकाश के कोण के सापेक्ष सतह नॉर्मल का फ़ंक्शन है। यह गुण स्नेल के अपवर्तन नियम (समीकरण 1) द्वारा नियंत्रित है, जहाँ n1 आपतन माध्यम का अपवर्तनांक है, θ1 आपतन प्रकाश का कोण है, n2 अपवर्तित माध्यम का अपवर्तनांक है, और θ2 अपवर्तित प्रकाश का कोण है। स्नेल का नियम प्रकाश के आपतन कोण और प्रसारण कोण के बीच संबंध का वर्णन करता है जैसे वह कई माध्यमों के माध्यम से यात्रा करता है (आंकड़ा 2)।

स्नेल का अपवर्तन नियम

प्रत्येक प्रकार के लेंस ज्यामिति को गहराई से चर्चा करने से पहले, यह विचार करें कि प्रकाश अपनी अपवर्तन गुणों का उपयोग करके कैसे बदल जाता है। अपवर्तन एक ऐसा तरीका है जिससे प्रकाश किसी माध्यम में प्रवेश या बाहर निकलते समय एक निश्चित मात्रा से विचलित हो जाता है। यह विचलन माध्यम के अपवर्तनांक और प्रकाश के कोण के सापेक्ष सतह नॉर्मल का फ़ंक्शन है। यह गुण स्नेल के अपवर्तन नियम (समीकरण 1) द्वारा नियंत्रित है, जहाँ n1 आपतन माध्यम का अपवर्तनांक है, θ1 आपतन प्रकाश का कोण है, n2 अपवर्तित माध्यम का अपवर्तनांक है, और θ2 अपवर्तित प्रकाश का कोण है। स्नेल का नियम प्रकाश के आपतन कोण और प्रसारण कोण के बीच संबंध का वर्णन करता है जैसे वह कई माध्यमों के माध्यम से यात्रा करता है (आंकड़ा 2)।

आंकड़ा 2: स्नेल का अपवर्तन नियम