Введение. Оглавление

Оглавление

Введение. 4

Лекция 1.. 5

Закон зеркального отражения. Принцип кратчайшего пути. 5

Закон Снелла. Принцип наименьшего времени.. 6

Правило знаков, используемое в геометрической оптике. 8

Параксиальное приближение. 9

Лекция 2.. 11

Формулы, описывающие сферическую поверхность.. 11

Формула тонкой линзы... 13

Cводка формул, описывающих прохождение луча через сферическую поверхность раздела двух сред. 15

Лекция 3.. 16

Понятие оптического изображения. 16

Гомоцентрические и негомоцентрические пучки лучей.. 16

Краткое описание аберраций.. 17

Связь положений предмета и изображения.. 19

Лекция 4.. 21

Построение хода лучей в геометрической оптике. 21

Построение хода произвольного луча через отрицательную линзу.. 21

Классификация оптических систем.. 22

Построение изображения предмета. 22

Лекция 5.. 24

Продольная и поперечная сферические аберрации тонкой плоско-выпуклой линзы... 24

Продольная и поперечная сферические аберрации тонкой линзы... 26

Ограничение лучей при помощи диафрагм.. 26

Предполагаемые темы... 27

вычисления в Mathcad.. 28

Rules for naming variables. 28

Defining and Evaluating Variables. 28

How Mathcad Scans a Worksheet. 29

Arrays, vectors, and matrices. 29

ORIGIN.. 30

Range variables. 30

Arrays, vectors, and matrices multiplication.. 30

Symbolically solve, differentiate, integrate for a variable. 31

simplify.. 32

factor. 32

Series. 33

Вычисление коэффициентов полиномов (Polynomial Coefficients). 33

Parfrac. 33

Collect. 33

Expand.. 33

Explicit. 34

Using more than one keyword.. 34

Анимация графиков (Animation). 34

Введение

Курс направлен на решение двух задач, решаемых одновременно.
Во-первых, он состоит из лекций, затрагивающих некоторые разделы классической, в основном геометрической оптики.
Во-вторых, лекции сопровождаются практическими занятиями, посвященных решению или моделированию задач на компьютере, с целью самостоятельного и активного усвоения рассматриваемых в лекциях вопросов. Эта часть курса, в некотором смысле, является симулированием лабораторных работ.
В качестве математического инструмента, позволяющего заниматься математическим моделированием, будет использоваться математический пакет MathCAD.

Геометрическая оптика использует понятие лучей света с целью описания формирования изображений. Традиционно этот круг вопросов относят к так называемой прикладной оптике. Понимание ряда вопросов этой дисциплины совершенно необходимо для грамотного выбора и использования оптических элементов в лазерных технологических установках, например выбор фокусирующего объектива для ЛТУ, выбор и грамотное использование расширителя лазерного пучка.

Появление лазеров стимулировало развитие этой традиционной дисциплины, поскольку возникла необходимость иметь простой метод описания распространения и трансформации лазерных пучков оптическими элементами. В результате появился такой раздел геометрической оптики, как «Матричная оптика». Выдающаяся роль в развитии этого подхода принадлежит Когельнику [1]. Расчета оптических систем широко используются в инженерной практике. С помощью матричных методы можно решать (в квазиоптическом приближении) многочисленные практически важные задачи лазерной оптики, например, вычислять параметры резонаторов лазеров, решать задачу согласования оптических систем лазерной оптики, рассчитывать линзовые оптические волноводы, оптимальную фокусировку лазерного излучения на мишень и т. д.

Дата добавления: 2015-08-09