Линзы и системы линз

Линзы и системы линз

Линзы и системы линз (lenses and lens systems). Линза — это тело из стекла или др. прозрачного материала с одной или двумя искривленными поверхностями, предназначенное для преломления световых лучей гл. об. в оптич. приборах. Устр-ва для фокусировки электромагнитных излучений разного рода также могут называться Л. Увеличительные стекла и очки представляют собой одиночные Л. с. л. состоят из неск. линз и применяются в таких приборах, как фотоаппараты (фотокамера), микроскопы, телескопы Все Л. имеют по крайней мере одну соответствующим образом искривленную поверхность, чаще всего это часть поверхности большой сферы. Возможны разл. формы Л., но обычно их подразделяют на собирающие и рассеивающие в соответствии с тем, как они действуют на световой пучок. Если он распространяется параллельно осн. оси линзы (см. рис.), собирающая Л. фокусирует свет прибл. в одной точке — ее гл. фокусе. Параллельный световой пучок, прошедший через рассеивающую Л., кажется расходящимся из фокуса по др. сторону от нее. Толщина и кривизна Л. определяют ее фокусное расстояние, а диам. — способность собирать свет. Изображение может быть действительным (регистрируемым на экране или фотографической бумаге) или мнимым (видимым при взгляде через Л.). Собирающие Л. могут создавать действительные или мнимые изображения, рассеивающие Л. — только мнимые. Одна Л. со сферическими поверхностями не может дать резкое изображение объекта, если только это не Л. очень малого диаметра. Эффекты нерезкости и искажения (аберрации) возникают даже в Л., поверхности к-рой являются идеально сферическими. Л. обладают хроматической аберрацией, обусловленной тем, что цветовые компоненты по-разному преломляются в ней ахроматическая линза). Аберрацию можно уменьшить, используя неск. линз, расположенных по общей оси в соответствии с предварительно рассчитанной схемой. Чтобы минимизировать аберрации, можно использовать Л. с точно рассчитанными несферическими поверхностями.
Л. со сферическими поверхностями (выпуклыми или вогнутыми) опред. формы и толщины изготавливают на шлифовальных станках с помощью точных шкал, используя тщательно подобранный абразив (последовательно применяя все более мелкие абразивы) или алмазный режущий инструмент. На этом процесс произ-ва Л. требуемой формы завершается. При полировке и шлифовке неск. Л. можно смонтировать вместе. Инструмент для полировки поверхности создается в точности под опред. форму, его покрывают смолой или воском, в к-рых сделаны канавки, чтобы обеспечить доступ влаги. Затем шлифуют края Л., чтобы отцентрировать ее и обеспечить нужный диам., и наносят антибликовые или иные покрытия. Несферические поверхности можно отлить или вырезать. Литьем часто получают и пластмассовые линзы необходимой формы и с высоким кач-вом поверхности. Новые Л., изготовленные из стекла с неоднородным составом, имеют разл. показатели преломления при разной толщине. В таких Л. отсутствуют оптич. аберрации, присущие мн. сферическим Л., а их произ-во обходится дешевле, чем обычных асферических Л.

Наглядное пособие