Optinen kuva

Optinen kuva  on kuva, joka saadaan, kun esineestä heijastuneet tai sen lähettämät valonsäteet kulkevat optisen järjestelmän läpi [1] . Optinen kuva toistaa tämän kohteen ääriviivat ja yksityiskohdat valaistusjakauman muodossa [2] .

Käytännössä ne usein muuttavat esineiden kuvan mittakaavaa ja projisoivat sen jollekin pinnalle.

Ominaisuudet

Vastaavuus objektiin saavutetaan, kun jokaista sen pistettä edustaa piste, ainakin likimääräisesti. Tässä tapauksessa erotetaan kaksi tapausta: todellinen kuva ja virtuaalinen kuva.

• Todellinen kuva mistä tahansa pisteestä syntyy niiden risteyskohdissa suppenevilla säteillä. Sellainen kuva voidaan havaita näytöllä tai rekisteröidä valokuvausemulsiolle tai fotomatriisille asettamalla ne säteiden leikkaustasoon [3] .
  Varsinainen kuva luodaan optisilla järjestelmillä, kuten linssillä (esimerkiksi elokuvaprojektorilla tai kameralla ) tai yhdellä positiivisella linssillä . Todelliset kuvat tuotetaan suppenevilla linsseillä ja koverilla peileillä .

• Virtuaalinen kuva saadaan, kun säteet mistä tahansa pisteestä optisen järjestelmän läpi kulkemisen jälkeen muodostavat hajaantuvan säteen. Jos ne jatkavat vastakkaiseen suuntaan, ne leikkaavat yhdessä pisteessä. Tällaisten pisteiden kokonaisuus muodostaa virtuaalisen kuvan [3] . Tällaista kuvaa ei voi havaita näytöllä tai rekisteröidä valoherkälle pinnalle, mutta se voidaan muuntaa todelliseksi toisella optisella järjestelmällä.
  Virtuaalinen kuva luodaan optisilla instrumenteilla, kuten kiikareilla , mikroskoopilla , negatiivi- tai positiivilinssillä ( luuppi ) ja litteällä peilillä.

Kaikissa todellisissa optisissa järjestelmissä poikkeavuuksia esiintyy väistämättä , minkä seurauksena säteet (tai niiden jatkumot) eivät konvergoidu ihanteellisesti yhdessä pisteessä eivätkä myöskään konvergoi tarvittaessa mahdollisimman lähelle. Kuva on hieman epäselvä eikä geometrisesti täysin samanlainen kuin aihe; muut viat ovat mahdollisia.

Yhdestä pisteestä hajaantuvaa tai siinä konvergoivaa säteen sädettä kutsutaan homokeskiseksi. Se vastaa pallomaista valoaaltoa. Useimpien optisten järjestelmien tehtävänä on muuntaa hajoavat homosentriset säteet homosentrisiksi, jolloin syntyy virtuaalinen tai todellinen kuva, useimmiten eri mittakaavassa kohteen suhteen.

Stigmaattinen kuva ( toisesta kreikasta στίγμα  - injektio, arpi) - optinen kuva, jonka jokainen piste vastaa yhtä optisen järjestelmän kuvaaman kohteen pistettä.

Stigmaattinen kuva ei välttämättä ole geometrisesti samanlainen kuin kuvattu esine, mutta jos se on samanlainen, sellaista kuvaa kutsutaan ideaaliksi. Tämä on mahdollista vain sillä ehdolla, että kaikki poikkeamat puuttuvat optisesta järjestelmästä tai ne ovat eliminoituneet ja että valon aalto-ominaisuudet voidaan jättää huomiotta . Ihanteellisen kuvan luovaa optista järjestelmää kutsutaan ideaaliseksi optiseksi järjestelmäksi. Keskitettyjä järjestelmiä, joissa kuva saadaan käyttämällä monokromaattisia ja paraksiaalisia valonsäteitä, voidaan pitää suunnilleen ihanteellisina.

Vaikka ihmissilmä havaitsee todellisia ja kuvitteellisia kuvia samalla tavalla, todellista kuvaa muodostettaessa säteiden leikkauspiste on todellinen, ja nämä todelliset säteet voivat vaikuttaa esimerkiksi valokuvafilmiin aiheuttaen siinä kemiallisia muutoksia tai kiinnitettävä valokennolla.

• Tosikokoinen peilin luoma virtuaalikuva

• Eroavan linssin antama pienentynyt virtuaalikuva

• Lähestyvän linssin antama suurennettu virtuaalikuva

Muistiinpanot

1. ↑ Photokinotechnics, 1981 , s. 222.
2. ↑ Physical Encyclopedia, Vol. II. M., "Soviet Encyclopedia", 1990. (Artikkeli "Optinen kuva".)
3. ↑ 1 2 Photokinotechnics, 1981 , s. 223.

Kirjallisuus

• E. A. Iofis . Valokuvaustekniikka / I. Yu. Shebalin. - M.,: "Neuvostoliiton tietosanakirja", 1981. - S.  222 , 223. - 447 s.

• Physical Encyclopedia, osa II. M., "Soviet Encyclopedia", 1990. (Artikkeli "Optinen kuva".)

• Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Fysiikan käsikirja. - M .: "Nauka", toim. Yritys "Phys.-math. lit., 1996.

• Sivukhin DV Yleinen fysiikan kurssi. Optiikka. M., "Science", 1985.

• Syntynyt. Wolf Fundamentals of Optics M., "Nauka", 1971.

Katso myös

• Kuva
• Absoluuttinen optinen järjestelmä