הבן את הגיאומטריה של עדשות אופטיות

כאשר מעצבים אופטיים מדברים על עדשות אופטיות, הם מתייחסים לאלמנט עדשה בודד או לקבוצה של אלמנטים של עדשות (איור 1). דוגמאות לעדשות מונוליטיות כוללות עדשות פלנו-קמורות (PCX), עדשות קמורות כפולות (DCX), עדשות אספריות וכו'. דוגמאות לרכיבים הם עדשות הדמיה טלצנטריות, מטרות לתיקון אינסוף, מרחבי אלומה וכו'. כל שילוב מורכב מסדרה של אלמנטים של עדשה, כל אחד עם גיאומטריית עדשה מסוימת השולטת באור בדרכו.

איור 1: עדשה פלנו-קמורה (אלמנט בודד משמאל) ועדשת הדמיה טלצנטרית (שילוב של אלמנטים מימין)

חוק השבירה של סנל

לפני התעמקות בכל סוג של גיאומטריית עדשה, שקול כיצד עדשות אופטיות מכופפות אור באמצעות תכונות השבירה. שבירה היא הדרך בה אור סוטה מכמות מסוימת כאשר הוא נכנס או יוצא מתווך. הסטייה היא פונקציה של מקדם השבירה של המדיום וזווית האור ביחס לנורמה של פני השטח. תכונה זו נשלטת על ידי חוק השבירה של סנל (משוואה 1), כאשר n1 הוא מקדם השבירה של המדיום הנוצר, θ1 הוא הזווית של האור הנוצר, n2 הוא האינדקס של המדיום השבירה ו-θ2 הוא זווית השבירה. אוֹר. חוק סנל מתאר את הקשר בין זווית ההתרחשות לזווית השידור של האור כשהוא עובר דרך מגוון אמצעי תקשורת (איור 2).

חוק השבירה של סנל

לפני התעמקות בכל סוג של גיאומטריית עדשה, שקול כיצד עדשות אופטיות מכופפות אור באמצעות תכונות השבירה. שבירה היא הדרך בה אור סוטה מכמות מסוימת כאשר הוא נכנס או יוצא מתווך. הסטייה היא פונקציה של מקדם השבירה של המדיום וזווית האור ביחס לנורמה של פני השטח. תכונה זו נשלטת על ידי חוק השבירה של סנל (משוואה 1), כאשר n1 הוא מקדם השבירה של המדיום הנוצר, θ1 הוא הזווית של האור הנוצר, n2 הוא האינדקס של המדיום השבירה ו-θ2 הוא זווית השבירה. אוֹר. חוק סנל מתאר את הקשר בין זווית ההתרחשות לזווית השידור של האור כשהוא עובר דרך מגוון אמצעי תקשורת (איור 2).

איור 2: חוק השבירה של סנל