7.1. Реальные (действительные) лучи
Ход реального
луча отличается от хода нулевого
(идеального) луча. Отклонение хода реального луча от идеального связано
со строгим выполнением законов преломления и отражения (параграф
3.1) на реальных поверхностях оптических систем.
Отличия реальной оптической системы от идеальной:
- В реальной оптической системе происходит ограничение пучков, то есть
не все существующие лучи проходят через оптическую систему и достигают
пространства изображений.
Проходящие пучки лучей имеют конечные размеры.
- Ход лучей, проходящих через оптическую систему, не совпадает с ходом идеальных лучей (реальные оптические системы обладают аберрациями).
Аберрации лучей (лат. – отклонение) – отклонение хода реального луча от идеального.
7.1.1. Расчет хода реальных лучей
7.1.2. Причины «непрохождения» лучей через поверхность
В отличие от параксиальных
лучей, которые в любом случае попадают на главную
плоскость поверхности, реальные
лучи могут либо вообще не встретить поверхность, либо встретить ее
в такой точке, которая не соответствует условиям физической или конструктивной
реализуемости оптической системы.
Луч не попадает на поверхность |
Реальный луч идет слишком высоко и не встречается с поверхностью. Дальнейший расчет такого луча невозможен (не соответствует условиям физической и математической реализуемости). |
|
Полное внутреннее отражение |
При падении луча на поверхность, за которой находится
среда с показателем преломления меньшим, чем предыдущий, возможно
полное внутреннее отражение.
Реальный луч полностью отражается и его дальнейший расчет через оптическую
систему невозможен. |
|
Луч проходит за острым краем |
Если луч оказывается выше точки пересечения поверхностей, это называется прохождение за острым краем. Точка пересечения луча с одной из поверхностей становится мнимой. Математически
расчет луча может быть продолжен, но такая система не может быть физически реализована. |
|
Луч проходит за краем диафрагмы |
Если по конструктивным соображениям габариты поверхностей
специально ограничивают диафрагмами,
то все лучи, которые не вписываются в заданные габариты, не рассчитываются
через систему, хотя математически расчет вполне возможен. |
|
В том случае, когда все поверхности в системе ограничены
диафрагмами, при расчете лучей учитываются только условия попадания лучей
в заданные габариты.
|