Оптические системы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Опти́ческие систе́мы — совокупность оптических элементов, обеспечивающих получение оптического изображения.^[1] К ОС относятся:

• Искусственные оптические системы, включающие линзы, например, объективы и окуляры, и/или зеркала, призмы, световоды и др. элементы;
• Оптикобиологические системы, включающие оптикобиологические элементы, например, хрусталик, зрачок, сетчатку и др., образующие зрительные органы живых существ, органы зрения — глаза.

Содержание 1 Общие сведения 2 Виды оптических систем 2.1 Оптические натуральные (биологические) системы 2.2 Искусственные оптические системы 2.2.1 Известные оптические системы 2.2.2 Оптические полимерные материалы 2.2.3 Оптические детали 3 Структура оптических систем 4 Близкие понятия 5 См. также 6 Примечания 7 Литература

[править] Общие сведения

Оптические системы дают возможность получать изображения реальных объектов на приёмниках световой энергии (сетчатке глаза, светочувствительном слое, фотодатчиках и т. д.), трансформировать потоки фотонов в световые пучки, исходящих от объектов, в требуемые виды светового потока, например, для рассмотрения увеличенных изображений, для анализа свойств волны и др.

Оптические системы в зависимости от расположения их центров кривизны всех преломляющих поверхностей на одной прямой, именуемой главной оптической осью системы, называются центрированными. Если каждая точка источника света, являющаяся гомоцентрическим центром расходящегося пучка лучей и после преломлений и отражений остается гомоцентрической, то центр истчника, точки называют стигматическим изображением этой точки. Такие оптические системы называются идеальными. Специальные, сверхточные Фотообъективы, у которых все линзы сцентрированы и обеспечивают высокий стигматизм, называют анастигматами. Однако получить 100 % анастигмат невозможно.^[2]

Источники света — излучатели независимо от способа генерации светового излучения (нагрева излучателя, лазерных источников излучения, термоядерных излучений и других источников, преобразующие в свет другие формы или виды движения материи (тепловые, химические, электрические и т. п.), не являются элементами рассматриваемых оптических систем.

Источники света могут быть образованы другими оптическими системами, которые независимы и не связаны с рассматриваемыми ОС. (Например, Осветительные приборы — ОС являются источниками света для других ОС — фото\видеоаппаратуры, киноаппаратуры и др.).

[править] Виды оптических систем

Оптические системы разделяются на натуральные (биологические) и оптические системы, созданные человеком.

[править] Оптические натуральные (биологические) системы

К Оптическим натуральным (биологическим) системам относятся системы, существующие в природе.

К Оптикобиологическим системам относятся, например, глаза.

[править] Искусственные оптические системы

К искусственным оптическим системам относятся разработки, открытия и изобретения, созданные и используемые человеком — оптическое оборудование, оптические приборы, измерительная оптическая аппаратура, микроскопы, медицинское оборудование, фототехника, оптические материалы, медикобиологические оптические разработки, оптические биоинженерные технологии и т. д.

К оптическим системам также относится элементная база оптических приборов (фотосенсор, объектив, окуляр, конденсор и др.). Элементы оптических приборов называют также оптическими деталями.

Оптические приборы (микроскопы, ультрамикроскопы и т. д.) предназначены для получения нужного изображения с целью его изучения, или для анализа одного из множеств характерных свойств оптических волн.

[править] Известные оптические системы

• Очки
• Линза
  • Линзы из кварца
  • Линза из кремния
  • Рентгеновская оптика
• призма (оптика)
  • Лучевой делитель
  • Дихроическая призма
• Микроскоп
• Оптический инструмент
• Видеоаппаратура
• Киноаппаратура
• фототехника
  • Фотоаппарат
  • Фотообъектив
• Бинокль^[3]
• зеркало
• Диафрагма
• прозрачная пластинка
• Оптический клин
• Оптическая линейка
• светофильтр
• щели
• поляризатор
• дифракционная решетка
• зонная пластинка
• модулятор
• Оптические материалы
• световод^[4]
• Световое оборудование
• Медикобиологические оптические разработки
  • Лапароскопия, эндоскопия
  • Оптические биоинженерные технологии^[5]
    • Бионический глаз^[6]
    • Сложные фасеточные глаза

[править] Оптические полимерные материалы

К оптическим достижениям (разработкам) относятся Оптические полимерные материалы:

• Материалы с эпоксидной композицией «черного» цвета для герметизации фотодиодов, предназначенных для дистанционного управления приборами.
• Эпоксидный компаунд для оптоэлектроники (Оптоволокно и др.), для герметизации оптоэлектронных приборов.
• Оптически прозрачные эпоксидные полимеры с органическими красителями для квантовой электроники.
• Оптические клеи.

[править] Оптические детали

Элементы оптических приборов называют оптическими деталями.

Любые детали приборов могут взаимодействовать со светом, но далеко не все являются оптическими, предназначенными для его изменения (корпус, винты, оправы линз). С другой стороны, совокупность беспорядочно разбросанных оптических деталей также не образует оптические детали. (Такие оптические детали участвуют при изготовлении приборов или существуют как запчасти).

[править] Структура оптических систем

Как правило в сложных оптических системах выделяют несколько подсистем, имеющих самостоятельное функциональное назначение: объектив и окуляр в микроскопе или зрительной трубе; коллиматор, диспергирующая система и камера в спектрографе. Подсистемы, в свою очередь, можно делить на меньшие подсистемы, вплоть до оптических деталей, которые неразложимы с функциональной точки зрения.

[править] Близкие понятия

Следует различать понятия оптические системы, оптические схемы и оптические приборы (оборудование, принадлежности и др. устройства).

• Оптические схемы — это графическое представление процесса изменения света в оптических системах. Кроме оптических подсистем на оптических схемах показывают излучатели и некоторые другие вспомогательные элементы.
• Приборы называют оптическими, если хотя бы одна их основная функция выполняется оптической системой. Таким образом, наличие в приборах оптических систем служат необходимым, но не достаточным признаком оптического прибора. Например, добавление к логарифмической линейке лупы, облегчающей отсчет, не делает линейку оптическим прибором. ОС являются обязательной и необходимой частью оптических приборов, несмотря на то, что стоимость их изготовления может быть сравнительно малой. Основные функции некоторых приборов выполняются не только оптическими, но и другими системами: механической — нивелир, теодолит, электронной — телекамера.

Назначение и устройство оптических приборов обеспечивают многообразные функции их оптических систем. Типичная функция оптических систем (и/или их подсистем) — формирование оптических изображений. Осветительные приборы можно также рассматривать, как оптические системы, формирующие изображение источника света. Они выступают в качестве преобразователей одних световых пучков в другие. Оптические системы, предназначенные для создания требуемых изображений, называются иконическими.

[править] См. также

• Оптическая система
• Оптика
• Оптическое изображение
• Свет
• Оптические материалы
• Карл Цейс
• Омматидий

[править] Примечания

• Оптическое оборудование
• «Разглядеть всех» информационный портал
• Статья из БСЭ

(или тут)

• http://hitec.nm.ru/papers/fiber2.htm
• http://www.astek-npo.ru/med/equipment/endoscopy/epk1000/eb1570k.htm
• http://www.membrana.ru/print.html?1132336800
• http://www.membrana.ru/articles/health/2005/04/07/205000.html
• Возможно лучшая оптика в мире (англ.)
• http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_instrument

[править] Литература

• Б. М. Яворский и А. А. Детлаф Справочник по физике. — М.: Наука, 1971.
• Изнар А.Н., Павлов А.В., Федоров Б.Ф. Оптико-электронные приборы космических аппаратов. — Москва: «Машиностроение», 1972.
• Тарасов К. И. Спектральные приборы. — Ленинград: «Машиностроение», 1968.

Это незавершённая статья по оптике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.