Заглушённая камера

Вид материалаДокументы

Содержание


Зоны френеля
Q заме­няют действием воображаемых источ­ников, расположенных на вспомогат. поверхности S
Зрачок оптической системы
Ход лучей: а — в трубе Кеплера; б — в тру­бе Галилея; f
Подобный материал:
1   2   3   4
ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ, участки, на к-рые разбивают поверхность фронта свето­вой волны для упрощения вычислений при определении амплитуды волны в заданной точке пр-ва. Метод З. Ф. используется при рассмотрении за­дач о дифракции волн в соответствии с Гюйгенса — Френеля принципом. Рас­смотрим распространение монохрома­тической световой волны из точки Q(источник) в к.-л. точку наблюдения Р (рис.).



Согласно принципу Гюйгенса — Френеля, действие источника Q заме­няют действием воображаемых источ­ников, расположенных на вспомогат. поверхности S, в кач-ве к-рой выби­рают поверхность фронта сферич. вол­ны, идущей из Q. Далее поверхность S разбивают на кольцевые зоны так, чтобы расстояния от краёв зоны до точки наблюдения Р отличались на /2: Ра=РО+/2; Рb=Ра+/2; Рс=Рb+/2 (О — точка пересечения по­верхности волны с линией PQ,  — длина волны). Образованные т. о. рав­новеликие участки поверхности S наз. З. Ф. Участок Оа сферич. поверхности S наз. первой З. Ф., аb — второй, bc — третьей З. Ф. и т. д. Радиус m-й З. Ф. в случае дифракции на круглых отверстиях и экранах определяется след. приближённым выражением (при m<0):



где R — расстояние от источника до отверстия, r0 — расстояние от отвер­стия (или экрана) до точки наблюде­ния. В случае дифракции на прямоли­нейных структурах (прямолинейный край экрана, щель) размер m-й З. Ф. (расстояние внеш. края зоны от линии, соединяющей источник и точку наблюдения) приближённо равен (mr0).

Волн. процесс в точке Р можно рас­сматривать как результат интерфе­ренции волн, приходящих в точку на­блюдения от каждой З. Ф. в отдель­ности, приняв во внимание, что ампли­туда колебаний от каждой зоны мед­ленно убывает с ростом номера зоны, а фазы колебаний, вызываемых в точ­ке Р смежными зонами, противопо­ложны. Поэтому волны, приходящие в точку наблюдения от двух смежных зон, ослабляют друг друга; амплитуда результирующего колебания в точке Р меньше, чем амплитуда, создавае­мая действием одной центр. зоны.

Метод разбиения на З. Ф. наглядно объясняет прямолинейное распростра­нение света с точки зрения волн. природы света. Он позволяет просто составить качественное, а в ряде слу­чаев и достаточно точное количеств. представление о результатах дифрак­ции волн при разл. сложных условиях их распространения. Экран, состоя­щий из системы концентрич. колец, соответствующих З. Ф. (см. Зонная пластинка), может дать, как и линза, усиление освещённости на оси или даже создать изображение. Метод З. Ф. применим не только в оптике, но и при изучении распространения радио- и звук. волн.

Л. Н. Капорский.

ЗРАЧОК ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ,

см. Диафрагма в оптике.

ЗРИТЕЛЬНАЯ ТРУБА, оптич. при­бор для визуального наблюдения за удалёнными предметами (подзорная труба, телескоп, бинокль, перископ и т. п.). З. т. известны с кон. 16 — нач. 17 вв. В 1609 З. т. 20-кратного увеличения построил и впервые при­менил для астр. исследований итал. учёный Г. Галилей. Отличный от галилеевского тип З. т. предложил в 1610—11 нем. астроном И. Кеплер. Простейшая З. т. состоит из объекти­ва l1 и окуляра L2 (рис.). Объектив

l1 собирающая система — даёт дей­ствительное уменьшенное и перевёр­нутое изображение предмета, к-рое находится в фокальной плоскости объ­ектива EF. Расходящийся пучок лу­чей от точки Е падает на окуляр L2, передняя фокальная плоскость к-рого



Ход лучей: а — в трубе Кеплера; б — в тру­бе Галилея; f1 и f2 — фокусные расстояния объектива и окуляра; w — угол, под к-рым виден предмет без зрит. трубы; w' — угол, под к-рым наблюдается изображение пред­мета в трубе; tgw'/tgw — угл. увеличение трубы.


также совмещена с плоскостью EF; поэтому выходящий из З. т. пучок параллелен побочной оптич. оси оку­ляра. В наиболее употребительных З. т. типа Кеплера (рис., а) окуляр также явл. собирающей системой и даваемое им изображение оказывается перевёрнутым. Такие З. т. применя­ются, напр., в астрономии, геодезии, где ориентация изображения безраз­лична. Для получения прямого изоб­ражения между объективом и окуля­ром З. т. Кеплера помещают оборачи­вающую систему — призмениую или линзовую. Окуляры совр. кеплеровских З. т. обладают большим полем зрения, доходящим до 90 —100°. З. т. Галилея (рис., б) даёт прямое изобра­жение. Её окуляром служит рассеи­вающая линза L2, располагаемая пе­ред плоскостью промежуточного действит. изображения, даваемого объ­ективом. Подобные З. т. обладают ма­лым углом зрения и употребляются редко (гл. обр. в театральных бинок­лях). Угловое увеличение оптическое З. т. для наземных наблюдений — не выше неск. десятков, в больших теле­скопах — до 500 и выше. Предел зна­чений увеличения определяется ди­фракционными явлениями и турбу­лентностью атмосферы.

• Тудоровский А. И., Теория опти­ческих приборов, 2 изд., т. 1 — 2, М.—Л., 1948—52.

Г. Г. Слюсарев.