Разумети геометрију оптичких сочива

Када оптички дизајнери говоре о оптичким сочивима, они мисле на један елемент сочива или групу елемената сочива (слика 1). Примери монолитних сочива укључују плано-конвексна (ПЦКС) сочива, двоструко конвексна (ДЦКС) сочива, асферична сочива, итд. Примери компоненти компоненти су телецентрична сочива за снимање, објективи за корекцију бесконачности, продужавачи зрака, итд. Свака комбинација се састоји од низа елементи сочива, сваки са специфичном геометријом сочива која контролише светлост на свој начин.

Слика 1: Плано-конвексно сочиво (један елемент са леве стране) и телецентрично сочиво за снимање (комбинација елемената са десне стране)

Снелов закон преламања

Пре него што уђете у сваку врсту геометрије сочива, размотрите како оптичка сочива савијају светлост користећи својства преламања. Рефракција је начин на који светлост одступа од одређене количине док улази или излази из медијума. Девијација је функција индекса преламања средине и угла светлости у односу на нормалу површине. Ово својство је регулисано Снеловим законом преламања (једначина 1), где је н1 индекс преламања упадне средине, θ1 је угао упадне светлости, н2 је индекс преламајућег медија, а θ2 је угао преламања светлости. Снелов закон описује однос између упадног угла и угла трансмисије светлости док она путује кроз различите медије (слика 2).

Снелов закон преламања

Пре него што уђете у сваку врсту геометрије сочива, размотрите како оптичка сочива савијају светлост користећи својства преламања. Рефракција је начин на који светлост одступа од одређене количине док улази или излази из медијума. Девијација је функција индекса преламања средине и угла светлости у односу на нормалу површине. Ово својство је регулисано Снеловим законом преламања (једначина 1), где је н1 индекс преламања упадне средине, θ1 је угао упадне светлости, н2 је индекс преламајућег медија, а θ2 је угао преламања светлости. Снелов закон описује однос између упадног угла и угла трансмисије светлости док она путује кроз различите медије (слика 2).

Слика 2: Снелов закон преламања