Обложка Слюсарев Г.Г. Геометрическая оптика
Id: 248540
1095 руб.

Геометрическая оптика. Изд. 2

URSS. 2019. 336 с. ISBN 978-5-9710-6317-9.
Типографская бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

Вниманию читателей предлагается классическая работа одного из основоположников советской вычислительной оптики Г.Г.Слюсарева. В ней в достаточно доступном изложении освещен ряд принципиальных вопросов геометрической оптики, как с точки зрения волновой природы света, так и со стороны геометрической структуры пучков. В общих чертах излагаются основы методики расчета оптических систем; при этом подчеркиваются обычно ускользающее от... (Подробнее)


Оглавление
Предисловие автора (к первому изданию)3
Глава I. Развитие геометрической оптики и оптических приборов5
Глава II. Основы теории оптических систем16
1. Общие соображения16
2. Волновое уравнение18
3. Переход от волновой оптики к геометрической23
4. Прямолинейное распространение света. Принцип Гюйгенса Френеля28
5. Уравнение Кирхгофа31
6. Законы преломления34
а) Законы Снелля — Декарта35
б) Принцип Ферма36
в) Радиус кривизны луча40
г) Закон Малюса42
д) Аналитическое выражение закона Декарта43
е) Закон преломления в векторной форме44
Глава III. Строение пучков лучей и волновые поверхности46
1. Общие соображения46
2. Конгруенции прямых47
а) Нормальные конгруенции прямых47
б) Отличительный признак нормальных конгруенции53
3. Эйконалы57
Глава IV. Идеальные и реальные оптические системы. Понятие изображений63
1. Определение идеальной оптической системы63
2. Законы обобщенного идеального изображения (по Каратеодори)64
3. Коллинеарная оптика66
а) Определение66
б) Общие свойства коллинеарного изображения67
в) Сопряженные плоскости70
г) Уравнения соответствия72
д) Конгруентность74
е) Системы, имеющие ось симметрии74
ж) Увеличение оптических систем76
4. Линейная томография по Сэмсону78
а) Перенос начала80
б) Численный пример82
5. Гауссова оптика параксиальных лучей85
а) Переход к параксиальной области85
б) Основная формула параксиальной оптики87
в) Кардинальные точки центрированной оптической системы91
г) Оптические инварианты95
д) Увеличение оптических систем96
е) Замечание относительно кардинальных точек98
Глава V. Простейшие оптические системы. Линзы, отражательные призмы, плоские зеркала101
1. Линзы101
а) Бесконечно тонкие линзы101
б) Линзы конечной толщины103
в) Система нескольких линз на одной оси105
2. Плоскопараллельные пластинки107
3. Плоские зеркала107
а) Конгруентность предметов и изображений108
б) Вращение системы зеркал109
Глава VI. Оптические системы со сферическими поверхностями113
1. Влияние формы поверхностей на оптические свойства системы113
2. Расчет хода луча через систему центрированных сферических поверхностей115
3. Расчет положения фокусов астигматических пучков116
а) Определение фокусов астигматических пучков117
б) Формулы Аббе для определения положения астигматических пучков118
4. Расчет волновой аберрации122
Глава VII. Ограничение пучков в оптических системах123
1. Причины ограничения пучков. Виньетирование123
2. Зрачки и передача перспективы оптическими системами128
3. Глубина резко изображаемого пространства s132
4. Энергетика световых пучков134
а) Световая трубка. Яркость135
б) Обобщенный закон Лагранжа — Гельмгольца138
в) Освещенность, вызываемая потоком, прошедшим через оптическую систему139
г) Система единиц141
д) Примеры применения формул, приведенных в этой главе143
5. Потери энергии при прохождении световых пучков через оптические системы147
а) Формулы Френеля147
б) Просветление стекол148
в) Потери вследствие поглощения149
6. Яркость изображений предметов, наблюдаемых через оптические системы150
Глава VIII. Аберрации оптических систем154
1. Аберрации плоскопараллельной пластинки154
2. Аберрации третьего порядка плоскопараллельной пластинки157
3. Сферическая аберрация третьего порядка центрированной оптической системы157
4. Общая теория аберраций163
а) Общий вид выражений для аберраций третьего порядка163
б) Уравнение поверхности волны166
в) Каноническая форма уравнения поверхности волны169
г) Изображение точек при наличии аберраций (сферическая аберрация, кома, астигматизм и кривизна поля, дисторсия)172
5. Определение коэффициентов аберраций третьего порядка центрированной оптической системы184
а) Определение коэффициентов аберраций в частных случаях193
6. Закон синусов198
7. Освещенность изображения, даваемого широкоугольными оптическими системами204
8. Дисперсия и хроматические аберрации205
а) Длина волны и показатель преломления205
б) Хроматические аберрации207
9. Графическое представление аберраций214
Глава IX. Глаз и его свойства217
1. Оптическая схема глаза218
а) Дефекты оптической системы глаза220
б) Вращение глазного яблока220
2. Зрение двумя глазами221
3. Адаптация224
4. Разрешающая сила глаза230
5. Инерция аппарата зрения233
6. Связь между изображением на сетчатке и ощущениями, воспринятыми мозгом233
Глава X. Качество изображения, даваемого оптическими системами235
1. Изображение точки236
а) Распределение освещенности при отсутствии диффракции237
б) Распределение освещенности при отсутствии аберраций241
в) Распределение освещенности в общем случае248
2. Разрешающая сила идеальных оптических систем253
а) Разрешающая сила телескопических систем255
б) Разрешающая сила микроскопов256
в) Теория изображения в микроскопе. Когерентный и некогерентный свет257
Глава XI. Методы расчета оптических систем263
1. Требования к оптическим системам264
2. Параметры оптической системы265
3. Габаритный расчет оптической системы267
4. Предварительные данные об аберрациях наиболее часто применяемых Частей оптических систем276
а) Простые линзы277
б) Двухлинзовые склеенные системы278
в) Окуляры279
5. Исправление аберраций280
6. Расчеты простейших систем281
а) Двухлинзовый тонкий объектив282
б) Окуляры286
в) Фотографические объективы287
7. Оптические характеристики стекла и расчет оптических систем289
Глава XII. Несовершенные оптические системы290
1. Отступления от правильной формы291
2. Отступления от симметрии295
а) Децентрировка295
б) Неоднородность стекла297
в) Неправильность углов отражательных призм299
Глава XIII. Оптические системы, не обладающие осью симметрии304
1. Системы с одной плоскостью симметрии305
а) Аберрации призм в монохроматическом свете305
б) Дисперсия призм312
2. Системы, обладающие двумя плоскостями симметрии314
а) Цилиндрические линзы315
б) Анаморфоты317
в) Значение числа параметров нецентрированных оптических систем319
Глава XIV. Асферические поверхности с осью симметрии321
1. Определение асферической поверхности322
2. Аберрации третьего порядка систем асферических поверхностей323
3. Литература327

Об авторе
Слюсарев Георгий Георгиевич
Советский ученый, один из основоположников советской вычислительной оптики. Доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Родился в Париже, в семье врача, русского эмигранта. В 1921 г. окончил физико-математический факультет Петроградского университета. Еще студентом 2-го курса с 1918 г. начал работать младшим вычислителем в оптической мастерской Обуховского завода. С этого года и до последних дней жизни работал в Государственном оптическом институте имени С. И. Вавилова. В 1922–1937 гг. работал (по совместительству) в Ленинградском университете: ассистент, научный сотрудник, доцент, профессор. Читал курсы лекций в Ленинградском институте киноинженеров (ЛИКИ) и Московском инженерно-физическом институте (МФТИ). В 1946–1948 гг. заведовал кафедрой физики и оптики ЛИКИ. Член Совета Русского оптического общества со дня его основания в 1923 г. Лауреат двух Сталинских премий третьей степени 1942 и 1946 гг.

Г. Г. Слюсарев — создатель современной аналитической теории расчета оптических систем, видный специалист по геометрической оптике и теории оптических приборов. Разработанные им способы расчета оптических систем нашли широкое применение как в советской промышленности, так и за рубежом. Под его руководством была выполнена разработка телескопических систем, аэрофотосъемочных объективов, имитатора Солнца для испытаний космических аппаратов, спектральных приборов для 6-метрового БТА — крупнейшего в Евразии оптического телескопа. Им и его сотрудниками была решена сложнейшая проблема создания объективов переменного фокусного расстояния и цветоделительных блоков камер вещательного телевидения и репортажных камер. Он разработал методы проектирования оптических систем, основанные на теории аберраций третьего порядка. Его монографии «Методы расчета оптических систем» и «Расчет оптических систем» стали настольными книгами ученых и инженеров, занимающихся вычислительной оптикой.


Страницы (пролистать)