دانلود تحقیق انحراف اشعه

اگر انحراف اشعه از محوری در سطح کانونی باشد ما از انحراف کروی عرضی و متقاطع صحبت می‌کنیم.

دسته شعاعی از اشعه‌ها موازی با محوری است که پس از شکست دوباره نور و مجموعه‌ای از مخروطها شکل می‌گیرد و روی محور عدسی‌ها قرار دارد (شکل 82).

سطحی که این مجموعه از مخروطها را در بر گرفته است سطح خورنده نام دارد.

و برش عرضی این سطح توسط هر سطح صافی که از این اشعه می‌گذرد منحنی خورنده نام دارد.

شکل 82 نشان دهنده این منحنی در انحراف گوی است.

اگر برش عرضی توسط سطوح صاف عمود بر محور دوائری از پرتو مختلف باشند موج موازی‌شکلی از اشعه‌ها توسط نقطه درخشنده‌ای روی محور به وجود می‌آید که از سطح عدسی دور است.

در اینجا دائره‌های روشن نقش مهمی را در عکسهای آن نقطه در سطوح مختلف ایفا می‌کنند.

کانون F در تقریب نسبی تعیین می‌شود و نقش کانون فقط برای اشعه‌ها است.

به عنوان مثال اشعه‌هایی که از طریق عدسی‌های نزدیک محور می‌گذرند اینطور هستند.

کوچک‌ترین و روشن‌ترین تصویر از آن نقطه توسط عدسی‌هایی در سطح m به وجود می‌آید که از کانون F نمی‌گذرد.

بنابراین برای کاهش انحراف عرضی کروی یا گوی مانند در عدسی‌ها، ما باید کانون مناسبی از این عدسی‌ها را تعیین کنیم که به عنوان مثال توسط در نظر گرفتن کانون در نه در F عکس به وجود می‌آید.

عدسی‌های همگرا دارای انحراف طولی منحنی گوی مانند است.

به عنوان مثال اشعه‌های غیر paraxial در محور در نقطه‌ای نزدیک عدسی از کانون paraxial همدیگر را قطع می‌کنند.

عدسی‌های واگرا دارای انحراف گوی مانند در جهت مخالف هستند.

انحراف گوی مانند از لحاظ عملی توسط انتخاب مناسب سطوح و دستگاه‌هایی از عدسی حذف می‌شوند.

و همان برای انحراف گوی مانند آینه‌ها هم صحت دارد.

Coma
اگر یک لکه روشن روی امواج گسترده‌ای که روی محور نوری سیستم قرار ندارند تشکیل شود عکس آن دایره روشن نیست همان طوریکه در مرحله قبل هم بیان شد و شکل آنان نامتقارن فرض می‌شود.

برخی اوقات این شکل، یادآور ذوزنب است گرچه نام این انحراف می‌باشد.

coma به طور قابل توجهی توسط انحنای درست مشخصه‌های سیستم ضعیف می‌شود.

انحرافی که توسط اشعه های مایل محور فرعی به وجود می‌آیند
این سطوح از طریق محور سیستم نوری می‌گذرد که سطوح جنوبی نام دارد.

اگر امواج استوانه‌ای شکل اشعه در این سطح صاف در یک زاویه کاملاً بزرگ با محور وجود داشته باشند آنگاه پس از پرتو دوباره برای طولانی مدت باقی نمی‌مانند.

اشعه‌هایی که در سطح جنوبی قرار دارند به روشی که متفاوت از شکست نور اشعه‌هایی است که موازی با آنها هستند شکسته می‌شوند.

بدین ترتیب اشعه‌های موج پس از شکست نور موازی نیستند.

بنابراین موج برش عرضی متفاوت از فاصله‌ای از عدسی‌ها پس از انکسار نور است.

در همان فاصله مشخص از عدسی‌ها، برش عرضی بخشی از مسیری (خطی) است که بر سطح جنوبی عمود و قائم است.

پس از این، این خط به یک قرینه تبدیل می‌شود که پارامترها با فاصله از عدسی تغییر می‌کنند.

در یک فاصله مشخص از عدسی‌ها، برش عرضی دائره‌ای شکل است دوباره بیضی شکل می‌شود و در نهایت بخشی از خط در سطح جنوبی قرار دارد.

یک اینچنین انحرافی آستیگماتیسم امواج متمایل نام دارد.

ابتدا اجازه دهید تا نمونه‌ای از انکسار نور موج را که در بالا بدان اشاره شد تفسیر کنیم.

پس از عبور از طریق یک عدسی، موج در سطح جنوبی و در سطحی عمود بر سطح جنوبی و موازی محورها قرار می‌گیرد که به عبارت دیگر سطح SAGITTAL‌ است.

کانون برای این سطوح متفاوت است.

در شکل 80، کانون جنوبی روی سطح I و کانون SAGITTAL روی سطح III قرار دارد.

در سطح II اشعه‌ها نیمه بالایی موج استوانه‌ای شکل درنیمه پائین موج دائره شکل قرار دارند.

در حالی که این متعلق به نیمه پائینی موجی است که در نیمه بالایی دائره قرار دارد.

اشعه‌هایی که از نیمه راست به موج استوانه‌ای شکل می‌رسند روی نیمه راست دائره در سطح II قرار دارند.

در حالی که اشعه‌هایی که از نیمه چپ موج می‌آیند روی نیمه چپ دائره قرار می‌گیرند.

مکان سطوح درکانون جنوبی و sagittal بستگی به زاویه انحراف موج در محور نوری دارد.

بنابراین سطوحی که شامل کانون هستند توسط کانون جنوبی و sagittal شکل می‌گیرند و بر هم منطبق نیستند.

واضح است که این سطوح فقط در نقطه F‌ روی محور نوری به هم می‌رسند در این نقطه متعامد نیستند (شکل 83).

این نوع انحراف انحنای سطح عکس (تصویر) نام دارد.

این کج‌راهی (انحراف) زمانی از بین می‌رود که وضعیتpetzval ارضا کننده باشد و ما در این کتاب راجع به آن بحث نمی‌کنیم.

میزان بزرگ‌نمایی سیستم معمولاً به زاویه انحراف اشعه در محور نوری بستگی دارد.

در زوایای بزرگتر، این مشهودتر است و تصویر تشابهش را با جسم از دست می‌دهد.

در نتیجه یک شبکه (توری) توسط خطوط راست شکل می‌گیرد که به داخل شبکه توری مانند با خطوط قوس دار انتقال می‌یابد.

(شکل 84).

این نوع انحراف و کج‌راهی کجی نام دارد.

انحراف هندسی توسط انتخاب درست عدسی‌ها، مشخصات آنها و غیره کاهش می‌یابد.

در حال حاضر، این امکان وجود دارد که همه انحرافات و کج‌راهی را حداقل برای ترسیم آنها در یک سطح قابل قبول از بین ببریم.

انحراف رنگی این انحراف با انتخاب ترکیبی از عدسی‌هایی که عدم انطباق تصاویر در طول موجهای مختلف کاهش می‌دهد از بین می‌روند.

ولی ممکن است که توان انطباق دقیقی از تصویر را برای همه طول موجهای طیف به دست آوریم.

معمولاً انطباق دقیق تصویر برای 2 طول موج مختلف در نظر گرفته شده است و انطباق برای طول موجهای باقی مانده دارای میزان خاصی از صحت و درستی است، این فرایند تابرنگ‌سازی سیستم نوری نام دارد.

تصاویری با 2 طول موج متفاوت بر هم منطبق هستند اگر سیستم دارای عناصر یکسانی برای این طولهای موج باشد.

و این به مقدار یکسانی از 3 مقدار ثابت حدسی می‌رسد.

به عبارت دیگر، حداقل دارای پارامترهای مستقلی به منظور رسیدن به رنگ‌سازی هستیم.

مقادیر این پارامترها به عنوان راه حلی برای 3 معادله بیان شده از عضوهای مهم برای هر دو طول موج در نظر گرفته شده‌اند و همیشه این امکان وجود دارد که یک سیستم نوری انتخاب کنیم که نیاز به 3 پارامتر جداگانه دارد.

این مسئله توسط این حقیقت که فقط کافی است تا به رنگ‌سازی نسبی در اهداف عملی برسیم حل می‌شود.

واضح است که رنگ سازی می تواند در اصل برای 3 یا طول موجهای بیشتری درنظر گرفته شود.

برای همین منظور، ما باید سیستمی را به وجود آوریم که به طور کافی دارای تعداد زیادی پارامتر است و این پارامترها به درستی انتخاب شده‌اند.

رنگ سازی شامل بیشتر از 2 طول موج است که در نورشناسی استفاده شده است.

انتخاب طول موجهای برای تطابق با تصویر بستگی به ابزار استفاده شده دارد.

و برای ابزار مشاهده بصری، طول موجها به حساسیت چشم نزدیک هستند.

به عنوان مثال از یک منطقه طیفی سبز ـ زرد استفاده شده است.

معمولاً اشعه‌هایی با 3/656= نانومتر استفاده می‌شود.

برای دوربین‌های عکاسی طول موجها به منطقه آبی طیف نزدیک هستند چون فیلم‌های عکاسی نسبت به اینچنین طول موجهایی حساس هستند.

عدسی‌های غوطه‌ور در روغن عدسی‌های غوطه‌ور در روغن به منظور جلوگیری از انحراف کروی به کار می‌روند در حالی که از امواج گسترده‌ای استفاده شده است.

اصل عملکرد اینچنین عدسی‌هایی واضح است که در ایجاد تصاویری مشخص می‌شود که داخل عدسی‌های کروی شکل قرار دارند (شکل 85).

نقطه p‌ در فاصله از مرکز.

در عدسی‌های گوی مانند و کروی انتخاب شده است.

که n و شاخص‌های انکسار نور در این عدسی‌ها و محیطی با توجه خلأ می‌باشند.

این تصویری که شکل گرفته است نتیجه همین انکسار نور در سطح کروی است و جایی است که در طرف فرو رفته (سطح فرو رفته) وجود دارد.

بنابراین شعاع این سطح در فرمول دارای علامت منفی است.

کمیت‌ها از نقطه A1 بررسی و اندازه‌گیری شده‌اند که منفی می‌باشند.

مطابق با نظریه و قوانین سینوس ما می‌توانیم برای مثلثات و PQO‌ به صورت زیر بنویسیم: قانون اسنل در انکسار نور درنقطه Q به صورت زیر است.

باید در نظر گرفتن که s-r مطابق با شرایط ما از معادله 11-24 و 10-24 داریم: در حالی که از مثلثات POQ و POQ‌ با داشتن یک زاویه ما داریم: از معادله 12+24 داریم: بدین ترتیب از معادله 9-24 این فرض به صورت زیر است: مستقل از زاویه است.

این بدان معناست که گسترش همه اشعه‌های موجود از نقطه P‌ که در نقطه P‌ همدیگر را قطع می‌کنند نشأت گرفته است.

به عبارت دیگر، نقطه تصویر P است.

چون کوچک‌تر شدن زاویه در محاسبات در نظر گرفته نشده است و هیچ انحراف کم روی در شکل‌گیری تصویر وجود ندارد.

یک جسم نمی تواند داخل عدسی‌های شیشه‌ای قرار گیرد.

به هر حال ما شرایطی معادل با قرار گرفتن جسم در نقطه P به وجود می‌آوریم.

برای این منظور جسم باید در روغن فرو برده شود و دارای شاخص شکست نور یکسانی است همان‌طوری که سطح جلوی عدسی در تماس با روغن است (شکل 86).

این عدسی‌های غوطه‌ور در روغن را به وجود آورده است.

از معادله 14-24 متوجه شدیم که عدسی‌های غوطه‌ور در روغن سبب انحراف کروی شکل و کاهش زاویه به وجود آمده توسط اشعه‌ای در محور نمی‌شوند چون همیشه کمتر از است.

این کمک می‌کند تا عناصر بعدی سیستم نوری به طور مناسب به وجود می‌آیند و باید بدون انحراف گوی شرایط بهتری برای تشکیل تصویر ایجاد شود.

و همچنین نباید کاهش در چگالی و وزن مایع سبک صورت گیرد.

با کاربرد تکراری این روش (با بکار‌گیری روش تکراری) می‌توانیم زاویه بین اشعه‌ها و محور را به مقدار بیشتری کاهش دهیم و تنها محدودیت انحراف رنگ است.

شرط سینوس ABBES باید تصویر بخش P1PP2 را در دایره‌ای با شعاع در نظر گرفت دارای مرکزی در نقطه 0 است.

این تصویر به شکل یک بخش در دایره نشان داده شده است.

به علاوه هر نقطه در این بخش به موج گسترده‌ای بدون انحراف گوی انتقال می‌یابد.

به علاوه لازم است که تصویر همه نقاط بخش دارای بزرگ‌نمایی یکسانی باشد.

در نتیجه تصویری توسط امواج گسترده بدون انحراف گوی ایجاد می شود باید طول آرک و را توسط X و بیان کنیم.

که از شکل 85 داریم: که ما از برابری معا دله 15-24 استفاده کردیم رابطه 16-24 در ن گنجانده شده است: که معادلهAbbes‌ نام دارد.

اگر یک سیستم نوری در یک اینچنین روشی که بزرگ‌نمایی برای همه زوایای ایجاد شود تصویری بدون انحراف گوی ایجاد می‌شود.

در سیستم نوری که در شکل 85 نشان داده شده است این وضعیت ارضا کننده است چون معادلات 11-24، 12-24 و 14-24 در نظر گرفته شده‌اند و ما 16-24 را در فرمول زیر جایگزین می‌کنیم: کار ساخت یک سیستم نوری شامل ایجاد اینچنین شرایطی است که همه اشعه‌ها از طریق سیستم که تا حد یکسانی بزرگ شده است بگذرند و شامل اشعه‌هایی است که از جسم به محور در زوایای بزرگی می‌رسند.

عدسی‌های غوطه‌ور در روغن برای بهتر شدن قوانین و شرایط Abbes به کار می‌روند که در میکروسکوپی با بزرگ‌نمایی خیلی زیاد است.

ابزارهای نوری برای به دست آوردن تصویر خوب در یک سیستم نوری از امواجی با عرض کم استفاده می‌شود.

و به خاطر این حقیقت است که در ابتدا تقریب paraxial عرض و پهنای امواج را محدود می‌کند.

دوم اینکه حتی اگر ما فرض کنیم که در یک سیستم میانی هم به وجود آمده باشد و نقاط موجود در روی جسم به نقاط تصویر بدون انحراف تبدیل شده باشد و عرض امواج نامحدود باشد باز هم سیستم دارای تصویر مبنای از اجسام نخواهد بود مگر آنکه روی عرض و پهنای موج کاهشی ایجاد شود (شکل 87).

درحقیقت تصویر باید در یک نمونه و طرح ایجاد شود در حالی که جسم 3 بعدی است از این رو تصویر مناسبی از نقاط منطقه خاصی را اشغال می‌کند.

به عنوان مثال اگر عکس و تصویر نقطه در نقطه خاص شکل گیرد و در طرحی باشد که B‌ هم شکل گرفته باشد آنگاه تصویر نقطه A2 در نقطه است که مربوط به طرح تصویر نیست.

در نمونه تصویر B، تفسیر نقطه A2 دارای لکه روشنی است که بعد خطی آن در شکل برابر با طول بخش است.

پهنای موج نور از نقطه A2 که در تشکیل تصویر هم دخالت داشته است در نقطه A2 در B‌ یک لکه روشن بزرگتری ایجاد می‌کند.

در موجی با عرض و پهنای نامشخص حتی یک سیستم مناسب هم دارای تصویری از جسم در آن نمونه نیست.

محدودیت برش عرضی موج نور دیافراگم نام دارد.

مفاهیم اصلی مرتبط با دیافراگم عرض و پهنای موجی که از سیستم دیافراگمی می‌گذرد برای نقاط مختلف در جسم متفاوت است.

برای نقاطی که روی محور سیستم نوری قرار دارند دیافراگمی توسط دریچه دیافراگم ایجاد می‌شود و مردمک ورودی و خروجی هستند.

دریچه دیافراگم یک دیافراگمی است که حداکثر محدوده موجی را که از آن نقطه جسم در محور نوری سیستم ایجاد می‌شود را تضمین می‌کند.

اگر عدسی L1 دارای بخشهای دانه‌ای K1D1 و K2D2 باشد دریچه دیافراگم O1O2 است.

اگر چسباندن