Формы преломляющих поверхностей линз.

 

Сферическая поверхность образуется вращением дуги окружности радиуса кривизны r вокруг прямой линии, походящей через центр кривизны этой дуги.

 

 

-

 

Рис. 14 Образование сферической поверхности.

 

 

Плоская поверхность – это частный случай сферической поверхности, когда радиус r = ∞.

 

Торическая поверхность образуется вращением дуги окружности с радиусом кривизны r1 вокруг прямой линии, не проходящей через центр кривизны этой дуги.

 

 

Рис. 15 Образование торической поверхности.

 

Торическая поверхность – это поверхность двоякой кривизны. Её действие рассматривается в главных меридиональных сечениях.

Главными меридиональными сечениями торической поверхности называют два взаимоперпендикулярных сечения, в которых радиусы кривизны принимают минимальное и максимальное значение.

Частный случай торической поверхности, когда радиус дуги вращения

r1 = ∞, является цилиндрическая поверхность.

Цилиндрическая поверхность образуется вращением прямой линии вокруг неподвижной прямой, параллельной первой.

 

Рис. 16 Образование цилиндрической поверхности.

 

 

Параболическая поверхность описывается уравнением кривой параболы и образуется вращением параболы вокруг оси симметрии.

 

 

 

Аторическая поверхность.

 

Для улучшения качества внеосевой оптики линз, корригирующих астигматизм, используют асферические кривые при построении торической поверхности, по одному или обоим меридианам (рис).

Аторическая поверхность образована вращением эллипса и гиперболы относительно взаимоперпендикулярных осей.

 

 

Рис. 18 Образование аторической поверхности.

 

 

Преломляющие поверхности линзы должны располагаться определенным образом между собой: центры кривизны сферических поверхностей образующих линзу должны лежать на одной прямой линии, которая называется оптической осью линзы. Если одна из преломляющих поверхностей не сферическая, то с оптической осью должна совпадать ось симметрии асферической поверхности вращения.

Точка пересечения поверхности с оптической осью называют вершиной поверхности, и обозначается буквой О.

 

Конструктивные параметры линзы:

- r1 и r2 - радиусы кривизны преломляющих поверхностей;

- d – толщина линзы вдоль оптической оси;

- n – показатель преломления материала, из которого выполнена линза.

 

Действие линзы заключается в последовательном преломлении лучей на первой и второй преломляющих поверхностей.

Линзы предназначены для формирования пучков лучей и образования изображений.

 

 

Рис. Кардинальные отрезки линзы.

 

Важнейшими характеристиками линзы являются: рефракция F` и задняя вершинная рефракция F`v.

 

Преломляющей силой (рефракцией) линзы называется величина, обратная заднему фокусному расстоянию, измеряемая в диоптриях.

 

Ф = F`= 1/f ` (дптр)

 

Задней вершинной рефракцией линзы называется величина, обратная заднему фокальному отрезку.

 

F`v = 1/S`F` (дптр)

Одна диоптрия – величина, обратная одному метру.