Kalansilmä (optinen järjestelmä)

Maxwellin "kalansilmä" geometrisessa optiikassa  on absoluuttinen optinen järjestelmä , jonka englantilainen tutkija James Maxwell kuvasi ensimmäisen kerran vuonna 1858 geometrisen optiikan teoreettisiin menetelmiin perustuen [1] .

Maxwellin kalansilmä on epähomogeeninen pallosymmetrinen väliaine, jolle on tunnusomaista seuraava taitekertoimen riippuvuus:

,

missä  on etäisyys järjestelmän keskustasta ja ovat  parametrit.

Jokainen säde on ympyrä [2] , joka ei kulje läpi , tai suora viiva, joka kulkee . Järjestelmän luoma kuva pisteestä on kätevästi rakennettu suoraa sädettä pitkin: kaikki mielivaltaisesta pisteestä tulevat säteet kerätään pisteeseen , joka sijaitsee suoralla linjalla, joka yhdistää ; ja sijaitsevat vastakkaisilla puolilla , ja seuraava yhtälö on totta [3] :

.

Siksi Maxwellin kalansilmä on absoluuttinen optinen järjestelmä, jossa kartoitus tehdään inversiomuunnolla . Tasoa, joka ei kulje läpi, edustaa pallo.

Tässä järjestelmässä kaikki poikkeamat puuttuvat , lukuun ottamatta kuvakentän vääristymiä ja kaarevuutta .

Ominaisuuksiensa ansiosta Maxwellin "kalansilmä" voi teoriassa ylittää diffraktiorajan ja sillä on mielivaltaisen korkea resoluutio. Toinen sen ominaisuuksien seuraus on kyky poimia kaukovyöhykkeellä tietoa lähellä olevan kentän ominaisuuksista [4] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Römer, 2005 , Maxwellin kalansilmä, s. 124.
  2. Born, Wolf, 1980 , Maxwellin "kalansilmä", s. 149.
  3. Born, Wolf, 1980 , Maxwellin "kalansilmä", s. 147.
  4. Leonhardt, Sahebdivan, 2015 .

Kirjallisuus