Înțelegeți geometria lentilelor optice

Când proiectanții optici vorbesc despre lentile optice, se referă la un singur element de lentilă sau la un grup de elemente de lentile (Figura 1). Exemple de lentile monolitice includ lentile plano-convexe (PCX), lentile dublu convexe (DCX), lentile asferice, etc. Exemple de componente sunt lentile de imaginare telecentrice, obiective cu corecție la infinit, extinsoare de fascicole, etc. Fiecare combinație constă dintr-o serie de elemente de lentile, fiecare având o geometrie specifică a lentilei care controlează lumina în modul său propriu.

Figura 1: Lentilă plano-convexă (element unic pe stânga) și lentilă de imaginare telecentrică (combinare de elemente pe dreapta)

Legea refracției lui Snell

Înainte de a ne axeza pe fiecare tip de geometrie a lentilelor, luăm în considerare cum lentilele optice îndoaie lumină folosind proprietățile refracției. Refracția este modul în care lumina se abate cu o anumită cantitate când intra sau iese dintr-un mediu. Abaterea depinde de indicele de refracție al mediului și de unghiul luminii față de normala suprafeței. Această proprietate este guvernată de legea refracției lui Snell (ecuația 1), unde n1 este indicele de refracție al mediului incident, θ1 este unghiul luminii incidente, n2 este indicele de refracție al mediului refractor, iar θ2 este unghiul luminii refractate. Legea lui Snell descrie relația dintre unghiul de incidență și unghiul de transmisie al luminii când aceasta călătorăște prin diferite medii (Figura 2).

Legea refracției lui Snell

Înainte de a ne axeza pe fiecare tip de geometrie a lentilelor, luăm în considerare cum lentilele optice îndoaie lumină folosind proprietățile refracției. Refracția este modul în care lumina se abate cu o anumită cantitate când intra sau iese dintr-un mediu. Abaterea depinde de indicele de refracție al mediului și de unghiul luminii față de normala suprafeței. Această proprietate este guvernată de legea refracției lui Snell (ecuația 1), unde n1 este indicele de refracție al mediului incident, θ1 este unghiul luminii incidente, n2 este indicele de refracție al mediului refractor, iar θ2 este unghiul luminii refractate. Legea lui Snell descrie relația dintre unghiul de incidență și unghiul de transmisie al luminii când aceasta călătorăște prin diferite medii (Figura 2).

Figura 2: Legea refracției lui Snell