Optique pour les nuls

Imaging est une fonction clé de l'optique. Équations optiques spécifiques peuvent vous aider à déterminer les caractéristiques de base d'une image et prédire où il va se former. Utilisez les équations de l'optique suivants pour vos besoins d'imagerie:

• Grossissement latéral: Grossissement latéral est une façon vous pouvez décrire comment grand l'image est comparé à l'objet original. Voici les équations:

  

• Localisation images formées par des miroirs: Un objet placé à une certaine distance à partir d'un miroir de produire une image à une certaine distance du miroir. Dans certains cas où les miroirs sont galbés, on peut vous donner la longueur focale d'un miroir. Utilisez ces équations:

  
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  Localisation des images formées par une surface de réfraction: Un objet placé à une certaine distance d'une surface de réfraction va produire une image à une certaine distance de la surface. L'équation pour cela est

  

• La formule du fabricant de l'objectif: Cette équation permet de calculer la longueur focale d'un objectif, si tout ce que vous savez est la courbure des deux surfaces. Voici la formule du fabricant de l'objectif:

  

• La mince équation de lentille: Un objet placé à une certaine distance d'une lentille va produire une image à une certaine distance de l'objectif, et la lentille mince équation concerne l'emplacement de l'image à la distance de l'objet et la longueur focale. Ce qui suit est l'équation de lentille mince:

  

Polarisation optique est l'orientation des plans d'oscillation des vecteurs de champ électrique pour plusieurs ondes lumineuses. Polarisation optique est souvent un facteur important dans la construction de nombreux systèmes optiques, de sorte que les équations pour travailler avec la polarisation venir dans maniable. Les équations suivantes mettent en évidence certains concepts importants de polarisation. Les équations énumérés ici vous permettent de calculer comment faire la lumière polarisée par réflexion et de déterminer la quantité de lumière passe à travers plusieurs polariseurs:

• Angle de polarisation ou l'angle de Brewster: Cet angle est l'angle d'incidence lorsque la lumière réfléchie est polarisée linéairement. Voici l'équation:

  

• La loi de Malus: Cette équation permet de calculer la quantité de lumière polarisée traverse un polariseur linéaire. L'équation de la loi de Malus est

  

• Retard de phase dans un matériau biréfringent: UN biréfringent matériau comporte deux indices de réfraction. Lorsque vous envoyez la lumière polarisée dans un matériau biréfringent, les deux composants se déplacent à travers le matériau avec des vitesses différentes. Cet écart peut entraîner un changement dans l'état de polarisation ou tournez simplement l'état de polarisation. Utilisez cette équation:

  

Optique ingérence est juste l'interaction de deux ou plusieurs ondes lumineuses. Interférence optique est utile dans de nombreuses applications, si vous avez besoin de comprendre certaines équations de base liés à ce phénomène optique. Les équations suivantes permettent de calculer différentes quantités liées à interférence optique dans les deux arrangements d'interférence plus courantes.

• L'emplacement des franges lumineuses et sombres dans deux fentes interférences l'arrangement de Young: Les équations suivantes permettent de calculer l'emplacement de la franges brillantes (où constructive interférence) et franges sombres (où destructrice interférence se produit):

  

• Le décalage de phase en raison de l'épaisseur du film mince en interférence à film: Lorsque la lumière est incidente directement sur un film mince (comme une nappe de pétrole à la surface d'un bassin d'eau), les rayons lumineux réfléchis par le haut et le bas du film interfèrent (soit constructive ou destructive en fonction de l'épaisseur du film et de la longueur d'onde de la lumière). Les équations suivantes déterminent interférence constructive ou destructive selon que le décalage de phase produit par la réflexion doit être décalée de la moitié de la longueur d'onde (la première équation) ou maintenue (la deuxième équation):

  

Diffraction est la réponse de la lumière pour avoir quelque chose mess avec son chemin, afin de diffraction se produit uniquement lorsque quelque chose bloque une partie du front d'onde. La diffraction est le phénomène où la lumière coudes autour d'un obstacle (cette flexion est pas en raison de la réfraction, car le matériau ne change pas aussi nécessite réfraction). Les équations suivantes couvrent les situations les plus courantes impliquant diffraction, y compris la résolution.

• Résolution: Résolution est la séparation angulaire minimale entre deux objets tels que vous pouvez dire qu'il ya deux objets distincts. Voici l'équation pour déterminer la résolution:

  

  L'emplacement des franges sombres produites par diffraction à travers une fente unique: Parce qu'une fente a une largeur plus grande que la longueur d'onde, les rayons lumineux provenant de différentes parties de la fente interférer avec l'autre, créant ainsi un motif de franges. Vous pouvez assez facilement localiser les points où la lumière interfère de manière destructive en utilisant l'équation suivante:

  

• L'emplacement des différents ordres de diffraction d'un réseau de diffraction: Un réseau de diffraction a un très grand nombre de fentes espacées étroitement, de telle sorte que la lumière provenant de chacune de ces fentes interfère avec la lumière des autres. Vous pouvez très facilement identifier où la lumière interfère de manière constructive à l'aide de l'équation suivante:

  

Outre l'imagerie, les réseaux de fibres optiques sont probablement la plus grande application de l'optique. Fibre optique sont des fibres de verre minces de très longues qui transfèrent la lumière porteuse d'information d'un endroit à l'autre, mais qui peuvent ne pas être en vue directe de l'autre. Vous devez être au courant de quelques caractéristiques de la fibre particulière que vous utilisez afin que vous puissiez assurer que l'information est transmise avec précision à partir d'une extrémité de la fibre à l'autre. Les équations suivantes couvrent trois des paramètres de base nécessaires à la bonne utilisation des fibres optiques.

• L'angle d'acceptation maximal pour une fibre: Cet angle est le plus grand angle d'incidence de la lumière qui peut entrer dans l'extrémité de la fibre et est totalement réfléchie intérieurement à l'intérieur de la fibre. Des angles d'incidence plus grand que cet angle se transmettre à travers les côtés de la fibre et pas se rendre à l'autre extrémité. L'équation pour cet angle est

  

• L'ouverture numérique pour une fibre: La ouverture numérique est une mesure de la puissance de la fibre de collecte de lumière. Il a une valeur maximale de 1 (toute la lumière reste piégée à l'intérieur de la fibre) et une valeur minimale de 0 (uniquement la lumière incidente à un angle de 0 degré sur l'extrémité de la fibre reste piégé dans la fibre). Utilisez cette équation:

  

• Dispersion intermodale dans une fibre: Cette caractéristique des mesures de différence dans le temps que les différents modes de fibres prennent pour atteindre l'extrémité de la fibre. Plus cette différence de temps, plus la fibre doit être afin que les informations sur cette lumière ne se transforme pas en jonque. Voici l'équation: