Реферат: Описание оптических систем
- воздух (вакуум) (n ≈ 1 ),
- оптические стекла – точно известны их показатели преломления и различные оптико-физические свойства (n = 1,42 ¸ 2,0),
- оптические кристаллы – работают в более широком диапазоне длин волн, чем стекла.
Оптические системы используются в широком интервале длин волн (от УФ до ИК), поэтому важно знать показатели преломления стекол и кристаллов для разных длин волн. Дисперсия оптических материалов – это зависимость показателя преломления от длины волны. Она описывается дисперсионными формулами, называемыми формулами Зельмейера :
(1)
(2)
Все стекла отличаются друг от друга характером зависимости показателя преломления от длины волны. Можно описывать оптические материалы либо значениями коэффициентов дисперсионной формулы, либо непосредственно значениями показателя преломления для различных длин волн.
Оптические материалы могут работать только в определенном интервале длин волн (от λ1 до λ2 ), в пределах которого показатель преломления хорошо описывается дисперсионной формулой. Вблизи границ этого интервала зависимость показателя преломления сильно отличается от описанного дисперсионной формулой (показатель преломления либо резко убывает, либо резко увеличивается). Пограничные интервалы длин волн называются полосами поглощения. У различных стекол эти полосы разные.
В видимой области спектра имеются стандартные длины волн , называемые Фраунгоферовыми линиями:
i – 365 нм |
d – 587 нм |
h – 404 нм |
D – 589 нм |
G΄ – 434 нм |
C΄ – 643 нм |
g – 436 нм |
C – 656 нм |
F΄ – 480 нм |
r – 706 нм |
F – 486 нм |
A΄ – 768 нм |
e – 546 нм |
Основными характеристиками стекол являются показатель преломления для основной длины волны и общая дисперсия
, где
, – наибольшая и наименьшая длины волн, которые пропускает стекло.
В качестве опорных или основных длин волн для видимой области сейчас используются: центральная длина волны , крайние длины волн
. Ранее в качестве основных длин волн использовались:
.
Оптическое стекло характеризуется показателем преломления для основной длины волны (или
), а также общей дисперсией
(или
).
Еще одной важной характеристикой стекла является число Аббе (коэффициент относительной дисперсии):
(3)
или
.