Геометрическая оптика: бесконечные лучи - физиков.нет
Купить гитару в Москве
1 голос
/

Обычно в лучевой оптике мы рисуем параллельную линию от верхней части изображения к объективу и останавливаемся, когда эта линия пересекает наклонную линию (нарисованную от высоты реального объекта) и пересекается. Однако почему мы остановились? Мы можем рисовать бесконечные лучи от этого объекта, и они должны иметь возможность выходить на бесконечно большие расстояния. Таким образом, мы сможем получить огромное изображение (хотя и немного темнее).

enter image description here

Ответы [ 3 ]

3 голосов
/

(я хотел добавить это как комментарий, но у меня недостаточно репутации)

Различные лучи должны пересекаться в точке, чтобы, как вы сказали, образовалось изображение. Случается так, что когда вы смотрите на лучи, кажется, что они исходят из той точки, где они пересекаются, и это является местоположением изображения.

Если вы положите бумагу в другую произвольную точку, вы не получите изображение! Вы получите какое-то смутное образование, похожее на изображение, но оно размытое, потому что это не то место, где находится изображение, просто оно может быть достаточно близко, чтобы лучи выстраивались в сходные узоры, как это происходит для изображения. Я призываю вас попробовать это самостоятельно.

Допустим, у вас есть источник света. Это лучи простираются до бесконечности. Но если вы случайно выбрали точку, где встречается один из лучей, это не значит, что источник находится в этой точке, не так ли? Зеркало просто меняется там, где кажется источник.

2 голосов
/

Изображение формируется, когда существует однозначное соответствие между точкой на объекте и точкой в ​​пространстве, где встречаются все световые лучи, испускаемые из этой точки на объекте. Другими словами, если мы обнаружим, что разные световые лучи из одной и той же точки объекта в конечном итоге встречаются в разных точках пространства после прохождения через объектив, то у нас нет изображения там (или, по крайней мере, оно будет довольно красивым). размыто).

Вот почему вы обычно видите одну стрелку, представляющую объект, а затем мы смотрим на лучи света, идущие сверху. Мы выбираем лучи, которые легко использовать, и находим, где эти лучи пересекаются после прохождения линзы. Это означает, что остальная часть объекта должна быть в фокусе, поскольку она представлена ​​просто линией, перпендикулярной оптической оси.

Проблема с выходом дальше, чем там, где формируется изображение, состоит в том, что все лучи из этой точки на объекте не все пойдут в эту более отдаленную точку. Следовательно, никакого изображения там не будет.

1 голос
/

Я добавил еще несколько лучей на вашу диаграмму и опустил стрелку, чтобы сделать диаграмму более четкой. Я также проигнорировал эффекты сферической аберрации.

Каждая точка на объекте излучает свет, который проходит вдоль лучей и после отражения от зеркала встречается в соответствующей точке на изображении - соседние точки на объекте являются соседними точками на изображении.

enter image description here

Весь свет, распространяющийся вдоль красных лучей, исходящих из точки $A$ на объекте и после отражения от зеркала, попадает в точку $B$ на изображении, приняв одно и то же время для перемещения от $A$ до $B$.
Это означает, что длина пути всех лучей, проходящих от $A$ до $B$, одинакова. Волны, покидающие точку $A$ в фазе, достигают точки $B$ в фазе.

Весь свет, распространяющийся вдоль синих лучей, исходящих из точки $C$ на объекте и после отражения от зеркала, попадает в точку $D$ на изображении, приняв одно и то же время для перемещения от $C$ до $D$.
Это означает, что длина пути всех лучей, которые проходят от $C$ до $D$, одинакова. Волны, покидающие точку $C$ в фазе, достигают точки $D$ в фазе.

Свет, который покидает каждую точку объекта после отражения, встречается в соответствующей точке на изображении.

Длина пути от точки $A$ до точки $D$ после «отражения» от зеркала не является постоянной, и поэтому весь свет, исходящий из точки $A$, не будет поступать по фазе в точке $D$, поэтому нет «образ» точки «А» формируется в точке $D$.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...