Optică

Suprafata sferica este suprafata cea mai usor de confectonat cu suficienta precizie pentru a se realiza piesele optice , numite lentile, din care se confectioneaza sistemele optice. Doua medii cu indicii de refractie diferiti, separati printr`o suprafata ferica, formeaza sistemul optic cel mai simplu. Acest sistem optic poarta numele de dioptru sferic. El se caracteerizeaza prin : raza dioptrului R – raza suprafetei sferice, centrul dioptrului C – centrul suprafetei sferice; varful dioptrului V – este centrul calotei sferice a dioptrului ,axa principala a dioptrului CV - axa care uneste varful cu centrul dioptrului ; indicii de refractie n1 si n2 ai celor doua medii omogene si izotrope care marginesc dioptrul. Orice dreapta care trece prin centrul dioptrului se numeste axa optica secundara.Sistemele optice sunt formate in cazul general din mai multi dioptri sferici.

Cand raza dioptrului tinde la ∞ ,dioptrul sferic devine un dioptru plan.

La un dioptru sferic vom distinge un spatiu obiect, care reprezinta spatiul in care se gaseste obiectul , cat si spatiul imagine, care reprezinta spatiul in care se formeaza imaginea. Distanta de la obiect pana la varful dioptrului o numim distanta obiect si o notam cu p2.

Ne propunem sa gasim pozitia imaginii unui obiect pucntiform p1 siutat pe axul optic. Consideram raza de lumina p1I, izvorata din P1, care atinge dioptrul sub unghiul de incidenta i si se refracta sub unghiul de refractie r. raza reflractata intersecteaza axul optic principal in punctul P2. Raza incidenta in V trece nedeviata , pentru aceasta raza unghiurile de incidenta si de refractie sunt zero.in P2 se intersecteaza deci doua raze izvorate din P1.

Adoptam urmatoarele notatii: p1 = VP1 , p2 = VP2 ,R=VC considerand ca p1, p2 si R reprezinta segmente dirijate cu originea in varful dioptrului Adoptand un sens un sens pozitiv in lungul axului dioptrului , marimile p1,p2 si R pot avea valori pozitive sau negative , dupa cum sunt orientate in sensul ales drept pozitiv sau in sens opus. Daca in figura se ia sensul pozitiv spre dreapta , inseamna ca : p1<0, p2>0, R>0.

Punctul P2 se poate considera drept imagine a punctului luminos P1 doar in conditiile in care dioptrul sferic poate fi considerat un sistem optic aproximativ stigmatic. In conditii de stigmatism consideram fasciculul de lumina care pleaca din P1 ca fiind un fascicul ingust, paraxial, (aproximatia lui Gauss), deci punctul de incidenta I se gaseste aproape de varful dioptrului. In aceste conditii se pot face aproximatiile: P1I ≈P1V≈-p1 si P2I ≈P2V≈p2