Оптикалық жүйенің аберрациясы

Нақты оптикалық жүйелерде параллель шоқтарға жуық шоқтар қолданылады, линзаның сыну көрсеткіші түскен жарықтың толқын ұзындығына тәуелді, ал жарықтың өзі монохромат емес болады. Осының нәтижесінде пайда болған оптикалық кескіннің бұрмалануы аберрация деп аталады.

Сфералық аберрация. Параксаль сәулелерге қарағанда оптикалық осьтен қашық жатқан сәулелер үшін фокус осы параксиал сәулелердің фокусынан жақынырақ орналасады. Нәтижесінде жарқырап тұрған нүктенің бейнесі бұлыңғыр дақ сияқты болады.

Сфералық аберрация астигматизмнің дербес жағдайы болып табылады.

Кома. Егер оптикалық осьтен тыс жатқан нүктелік жарық көзінен таралған қалың шоқ оптикалық жүйеден өтсе, осы нүктенің кескіні бұрыс пішінді ақ дақ болады.

Өлшемін ескермеуге болатын жарық көзін нүктелік жарық көзі деп атайды.

Астигматизм. Егер нүктелік жарық көзі жүйенің оптикалық осінен едәуір қашық болып, одан таралған жіңішке жарық шоғы жүйеге көлбей түссе, сонда жүйеден өткенде сынған жарық шоқтары бір нүктеде қиылыспайды, яғни нүктенің кескіні нүкте болмай, көмескі дақ немесе түзу кесінді тәрізді болады. Осындай кемістік астигматизм деп аталады.

Дисторция. Қарастырылып отырған дененің нүктелері жинағыш линзаның бас оптикалық осінен әр түрлі қашықтықта орналасқандықтан осы дененің нүктелерінің сызықтық ұлғаюы әр түрлі болады. Осының салдарынан дене мен кескінінің геометриялық ұқсастығы бұзылады (мысалы, тіктөрбұрышты тор) (сурет (b)-жастық тәрізді дисторция, (c) – бочка тәрізді дисторция).

Хроматикалық аберрация.

Ақ жарық оптикалық жүйеге түскенде оның жеке құраушылары - монохромат сәулелер әр түрлі нүктелерде жинақталады (қызыл сәулелердің фокустық қашықтығы ең үлкен, ал күлгін сәулелердігі - ең аз), сол себепті кескін бұлыңғыр және оның айналасы түрлі түстке боялады.

5. Фотометриядағы энергетикалық шамалар.

Фотометрия – оптикалық сәулеленудің энергетикалық сипаттамаларын, жарық шығару, таралу және затпен әсерлесу үрдістерін қарастыратын оптиканың бөлімі.

Фотометриядағы энергетикалық шамалар - оптикалық сәулеленудің энергетикалық параметрлерін сипаттайды. Мұнда сәулеленудің ерекшеліктері мен қабылдағыштарға әсері ескерілмейді.

Жарық ағыны - W жарық энергиясының жарық шығарылу уақытына қатынасы арқылы анықталатнын шама (жарық шығару, жарық қуаты). Жарық ағынының өлшем бірлігі – ватт(Вт).

Энергетикалық жарқырау шамасы (сәуле шығарғыштығы) – жарық ағынының жарық шығаратын беттің S ауданына қатынасымен анықталатын шама (жарық ағынының беттік тығыздығы). Жарқырау шамасының өлшем бірлігі – ватт бөлінген метрдің шаршысы (Вт/м²).

Жарықтың энергетикалық күші (жарық күші) – нүктелік жарық көзінің жарық ағынының осы жарық таралатын денелік бұрышқа қатынасымен анықталатын шама. Жарық күшінің өлшем бірлігі - ватт бөлінген стерадин (Вт/ср).

Энергетикалық ж арықтылық шамасы - жарық шығарушы бет элементінің жарық күшінің осы элементтің жазықтыққа проекциясының ауданына қатынасы арқылы анықталады, бұл жағдайда жазықтық бақылау бағытына перпендикуляр орналасқан. Жарықтылықтың өлшем бірлігі - ватт бөлінген стерадиан метрдің шаршысы (Вт/ср·м²).

Энергетикалық жарықталу шамасы - жарық ағынының бірлік ауданға түсуі арқылы сипатталатын шама. Жарықталудың өлшем бірлігі - ватт бөлінген метрдің шаршысы (Вт/м²).

6. Фотометриядағы жарық шамалары.

Оптикалық өлшеулерде пайдаланылатын әр түрлі қабылдағыштардың таңдау (сұрыптау, ажырату) қабілеті бар. Олардың әрқайсысы түрлі толқын ұзындықтарының энергиясын сезу қисығымен сипатталады.

Жарық өлшеулері субъективті және объективті энергетикалық өлшеулерден өзгеше болғандықтан, олар үшін тек көрінетін жарықты сипаттауға арналған жарық бірліктері енгізіледі.

Халықаралық бірліктер (СИ) жүйесінде Iжарық күші негізгі бірлік болып табылады. Оның өлшем бірлігі кандела (кд) – жиілігі 540·10¹² герц монохромат жарық шығаратын жарық көзінің берілген бағытындағы жарық күші. Ал оның осы бағыттағы энергетикалық жарық күші 1/683 Вт/ср.

Жарық ағынының Ф (оптикалық жарықтың қуаты) өлшем бірлігі – люмен (лм): 1лм дегеніміз – 1 ср денелік бұрыштың ішінде жатқан жарық күші 1 кд-ға тең нүктелік жарық көзінен шыққан жарық ағыны (1лм=1кд·ср).

Жарқырау шамасыR – ауданы S жарық бетінен шығатын толық жарық ағыны. Жарқырау шамасының өлшем бірлігі – люмен бөлінген метрдің шаршысы (лм/м²).

Жарық көзінің Вжарықтылығы деп жарық көзінен берілген бағытта денелік бұрыш ішінде таралған жарық ағынының сол бұрышқа және жарық көзінің көрінер бетіне қатынасы айтылады. Жарықтылық шамасының өлшем бірлігі - канделла бөлінген метрдің шаршысы (кд/м²).