امتیاز موضوع:
  • 78 رأی - میانگین امتیازات: 2.88
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
ردیابی پرتو
#1
[تصویر:  lr.gif]
توصيف كلي

يكي از سودمندترين روشها در طراحي اپتيكي ، مطالعه سريع اجزاي سيستم آنها و مسير نور در آنها است. اين كار همانند طراحي سريعي است كه يك نقاش قبل از تصميم گيري نهايي روي تركيب رنگها انجام مي‌دهد. ابتدائي‌ترين شكل آن ، طرح مقدماتي با يك عدسي شيئي غالبا نامشخص شروع مي‌شود. سپس يك سري از عدسيها ، آينه‌ها ، منشورها ، مدوله كننده‌ها ، آشكارسازهاي نوري و اجزاي ديگر اپتيكي بصورت متوالي و پشت سر هم قرارداده مي‌شوند. و همراه آن چند پرتو مهم عبوري از اين اجزا ، در طول مسيرهايي كه از طريق محاسبات مسير پرتو تخمين زده شده‌اند، ترسيم مي‌شوند.

در اغلب طراحيهاي اپتيكي ، اجزاي تصوير ساز اعم از عدسيها ، آينه‌ها و ساير قطعات اپتيكي بطور متقارن نسبت به خطي به نام محور نوري قرار مي‌گيرند. اين خط براي برقراري يك خط مرجع براي سيستم در اول رسم مي‌شود، سپس يك سطح اپتيكي ، مانند يك آينه مقعر ، چنان رسم مي‌شود كه مركز انحناي آن بر روي محور نوري قرار گيرد (نقطه‌اي كه محور نوري سطح را قطع مي‌كند، رأس سطح ناميده مي‌شود).



[تصویر:  u13l3d2.gif]
با رسم پرتوها در يك سيستم مي‌توان مزايا و معايب سيستم را تعيين كرد، قراردادهايي براي رديابي پرتو (ترسيم پرتو) وجود دارند. با وجود اينكه اين قراردادها از مقبوليت جهاني برخوردار نيستند، ولي به اندازه كافي مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه بهره‌گيري از آنها در ترسيم و محاسبات موجب تسهيل در كار و قابل توصيه باشد.


[تصویر:  Dove-prism.png]
قواعد رسم پرتو

جسم فرضي و شكل گيري تصوير

يك شيئي در سمت چپ سيستم اپتيكي قرار داده مي‌شود.

نور سيستم از سمت چپ به سمت راست رديابي مي‌شود تا اينكه يك جزء بازتابنده (مثلا آينه) جهت كلي را تغيير دهد.

اگر چه مي‌توان يك شي قابل تشخيص تصوير شدني در سيستم رسم كرده ، ولي ساده‌ترين شيئ ، يك پيكان قائم است ( پيكان تصوير شده توسط سيستم اپتيكي ، با معكوس بودن ، تصاوير بعدي را نسبت به شيئ اصلي و بقيه تصاوير ، نشان مي‌دهد).

اگر فرض كنيم كه نور ازشيئي در همه جهات گسيل شود، مي‌توان يك دسته پرتو مخروطي از هر نقطه پيكان رسم كرد.

هرگاه همه پرتوهاي رسيده از يك نقطه از جسم كه توسط سيستم اپتيكي جهت يافته‌اند. دوباره در يك نقطه جمع شوند، آنگاه تصوير تشكيل يافته است. در غير اينصورت اگر ، دو پرتو از يك نقطه جسم بعد از عبور از سيستم به يك نقطه همگرا نشوند، در آنصورت سيستم داراي ابيراهي نوري است كه بايد با طرح ديگري ، بطوري كه بعدا خواهيم ديد، آنرا به حداقل رساند.

[تصویر:  u13l3b1.gif] [تصویر:  u13l3a3.gif]

رسم تصوير در آينه مقعر

يك آينه مقعر ساده‌ترين وسيله تصوير ساز است. اگر شيئي در فاصله بسيار دوري از آن در اصطلاح معمول در بينهايت قرار گيرد، پرتوهاي رسيده از جسم به آينه موازي محور اپتيكي بوده و يك تصوير درنقطه كانوني آينه توليد مي‌كنند كه فاصله آن از آينه f است (فاصله f را فاصله كانوني آينه مي‌نامند)، مكان اين نقطه كانوني در فاصله نصف شعاع انحناي آينه است، رسم تصوير براي عدسي محدب نيز چنين است.

رسم تصوير در آينه محدب

آينه محدب نيز داراي نقطه كانوني است، با اينحال در اين مورد پرتوهاي موازي به يك نقطه همگرا نمي‌شوند، بلكه در عوض به نظر مي‌رسد كه از نقطه‌اي به فاصله f از آينه ، واگرا مي‌شود. يعني اگر جسم در بينهايت باشد پرتوهاي تابشي از آن موازي محور اصلي آمده و در آينه محدب واگرا شده و امتداد آنها از فاصله كانوني آينه مي‌گذرند، رسم تصوير براي عدسي مقعر نيز چنين است.

رسم تصوير در دستگاه‌هاي نوري

در حالت كلي مي‌توان پرتوهاي زيادي از سيستم عبور داد، چند پرتو ويژه كه به آساني رسم مي‌شوند، كه مي‌توانند همان اطلاعات را بدهند كه از ترسيم پرتوهاي زياد حاصل مي‌شود. براي سيستمهاي نوري از جمله آينه‌ها و عدسيها ساختار كلي رسم پرتو را داريم، بنابراين در دستگاههاي نوري پرتو را بايستي در كل دستگاه رديابي نماييم تا خروجي مورد نياز را بدست آوريم.

منبع: رشد
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان