Ústav fyzikálního inženýrství Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně GEOMETRICKÁ OPTIKA II Přednáška 5 i Obsah • Optické vady Zkreslení, lom paprsku blízkého paprsku hlavnímu. 2 V čem spočívá tvůrčí proces ve vědě? Snad ve schopnosti poznat, co je důležité a co podružné! Pracuj, dokonči, publikuj. / Jaroslav Heyrovský (20. prosince 1890, -27. března 1967) Byl český chemik oceněný v roce 1959 Nobelovou cenou za chemii. Narodil se v Praze a jako první studoval chemii, fyziku a matematiku na Karlově univerzitě. Poté odešel studovat na University College do Londýna. Hlavním polem Heyrovského vědecké činnosti byla polarografie, za kterou obdržel 10. prosince 1959 Nobelovu cenu za chemii. Zdroj: 3 Vady zobrazovacích soustav Vady monochromatické a) b) Zobrazení bodu astigmatismus, zklenutí, koma. Vady barevné Barevná vada polohy Barevná vada velikosti Oprava barevné vady v PC Asférické optické plochy 4 Vada otvorová (sférická) Zdroj: http://webfyzika.fsv.cvut.cz/ Obrazem bodu není bod, ale kruhová ploška. 5 Korekce otvorové vady U soustavy je otvorová vada korigována pro určitý otvor, jestliže paprsky příslušné tomuto otvoru protnou optickou osu pro průchodu optickou soustavou na stejném místě jako paraxiální paprsky. Průběh otvorové vady pro spojku a rozptylku je opačný. Kombinací vhodné spojky a rozptylky lze otvorovou vadu snížit. Nelze potlačit otvorovou vadu pro všechny dopadové výšky (pro všechna pásma otvoru). V praxi se odstraňuje otvorová vada alespoň pro okrajové pásma otvoru. ( Pozn. Nejjednodušší korekce otvorové (sférické) vady - zacloněním \ 1 iíx' Korekce otvorové vady v elektronových mikroskopech Zacloněním Zdroj: http://www.paru.cas.ez/lem/book/Podkap/Pic/2.3/1 .gif OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACÍH SOUSTAV -Zkreslení • Zobrazení bodu Yležícího mimo optické osy. • Svazek monochromatického světla vycházející z toho bodu nabude po průchodu čočkou nesoumérného tvaru. • Úchylky se projeví u všech paprsků, tento jev se nazývá zkreslení. OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACÍH SOUSTAV -Zkreslení ime šíření středového paprsku YZsvazku (hlavní paprsek). • Po průchodu čočkou protíná tento paprsek paraxiální obrazovou rovinu r|0' v bodě Y\ který obecně nesplývá s ideálním obrazem YQ'. • Úchylka Ay'=| Y YQ'\ je tím větší, čím je bod Ydále od optické osy. Následkem toho, se zobrazují křivky, které neprotínají optickou osu jako křivky, které jsou k ose buď konkávni nebo konvexní. OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACÍH SOUSTAV -Zkreslení Y' • Zobrazení čtverce pro: a) zkreslení kladné ( b) zkreslení záporné ( OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACIH SOUSTAV -Zkreslení J X ! Y a o Označíme-li: /=l*o VI. Pak A/=/-y0'- 77 OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACÍH SOUSTAV -Zkreslení a pro předmět v konečné Ly'=y'-y0'\ v procentech Ay' Z = 100 -^-=100 k z obrázku (trojúhelník y' = (-z' + S;)tgcr'. J vzdálenosti y'0 je (viz trojúhelník ZXY) : ý0 = j3y = j3(z-s)tga'. 12 OPTICKÉ VADY ZOBRAZOVACÍH SOUSTAV -Zkreslení ľZ P Z \ —Vi u jaP' Y ' Xo=F' \ J- L s