2020-04-07
145
Положение главных точек оптической системы можно определить геометрическим построением. Для этого направим на систему луч 1 параллельно
оптической оси на расстоянии h от нее (рис.2). Он выйдет из системы в некоторой точке K2 и пройдет через задний фокус системы F’. (Положение фокусов оптической системы можно определить, направив на систему пучок параллельных лучей, которые после преломления в системе, соберутся в заднем фокусе.) Продолжим луч 1 и луч F’K2 до их пересечения. Получим точку M’, лежащую в задней главной плоскости системы.
Таким образом, M’H’ - задняя главная плоскость оптической системы, H’ - ее задняя точка. Аналогично, если справа на таком же уровне h направим луч 2, то он после преломления в системе пройдет через передний фокус F. Точка пересечения продолжений лучей 2 и FK1 определит положение передней главной плоскости MH, где H - передняя главная точка системы. Отрезок FH= - f определяет переднее фокусное расстояние системы, отрезок F’H’= f’ - заднее фокусное расстояние.
|
|
|
Рассмотрим еще один способ нахождения положения кардинальных точек, основанный на использовании свойств узловых точек оптической системы. Напомним, что если система находится в однородной среде, то положение узловых точек совпадает с положением главных точек оптической системы. Пусть на оптическую систему падает пучок лучей, параллельных оптической оси. Тогда изображение источника света совпадает с задним фокусом F’ системы (рис. 3а). Если теперь повернуть оптическую систему вокруг оси, перпендикулярной оси системы, на некоторый угол, оставляя направление падающего пучка без изменения, то изображение источника света на экране, вообще говоря, будет смещаться. Смещения изображения не будет происходить только в том случае, когда ось вращения проходит через заднюю узловую точку N’. Рассмотрим этот случай подробнее. Как отмечалось ранее, направление падающего пучка лучей остается неизменным. После поворота оптической системы один из лучей падающего пучка пройдет через переднюю узловую точку N (рис. 3б, вид сверху). Этот луч будет составлять, вследствие поворота системы, некоторый угол с оптической осью. Сопряженный с ним луч, выходящий из узловой точки N', будет параллелен падающему лучу и пересекается со всеми остальными преломленными лучами в точке F'. Так как ось вращения проходит через точку N', положение задней узловой точки при повороте системы не изменяется. Направление луча, вышедшего из N', также не изменяется и параллельно направлению падающих лучей. Таким образом, смещения изображения на экране не происходит.
Рис 3
