0209

żeniami odpowiednich promieni padających. W tym przypadku, w myśl definicji ogniska, kierunki promieni padających przecinają się w ognisku przedmiotowym (F). Punkty H i H' przecięcia płaszczyzny odpowiednio przedmiotowej i obrazowej z osią optyczną układu są punktami głównymi układu optycznego. Za ich pomocą ogniskową obrazową definiujemy jako odległość od punktu H' do punktu F' i odpowiednio ogniskową przedmiotową jako odległość od H do F. Dodatnia czy ujemna? Reguła ogólnie przyjęta głosi, że odległość od punktu A leżącego na osi optycznej do punktu B jest dodatnia, jeśli

Ryc. 12.2. Położenie punktów kardynalnych: ognisk Fi F', punktów głównych H i H oraz punktów węzłowych K i K' jednoznacznie ustala bieg promieni przez układ, jeśli pominąć aberracje układu i dyfrakcję

światła.

punkt A jest przed punktem B patrząc z biegiem światła, natomiast w przypadku przeciwnym jest ujemna. Po przyjęciu tej reguły podkreślmy jeszcze zgodnie z definicją, że ogniskowa obrazowa — to odległość mierzona od H' do F‘, a nie od F' do H' (bo to nie to samo) i że promień krzywizny — to odległość od osiowego punktu krzywizny do jej środka. Układ skupiający ma ogniskową obrazową dodatnią i stąd nazywamy go dodatnim, a układ rozpraszający mający ogniskową obrazową ujemną nazywamy ujemnym.

W układach optycznych wyróżniamy sześć tzw. punktów kardynalnych. Ich położenie jednoznacznie ustala bieg promieni przez układ (na razie pomijamy aberracje układu i dyfrakcję światła). Stanowią te punkty: dwa ogniska, punkty główne i dwa punkty węzłowe (K, K' — ryc. 12.2). Punkty węzłowe, tale jak pozostałe, są też punktami osi optycznej i spełniają następujący warunek: jeśli kierunek promienia padającego pod pewnym kątem do osi optycznej przechodzi przez punkt węzłowy przedmiotowy, to kierunek promienia załamanego przechodzi przez punkt węzłowy obrazowy i jest nachylony pod tym samym kątem do osi. W większości przypadków punkty węzłowe pokrywają się z punktami głównymi. Ma to miejsce wówczas, gdy ośrodki przed i za układem mają ten sam współczynnik załamania. Do tej większości przypadków oko się nie zalicza i w nim punkty główne nic pokrywają się z węzłowymi. Znając podstawowe definicje, możemy kreślić bieg promieni przez dowolnie grube układy optyczne. Przykład przedstawia ryc. 12.2.

W rozważaniach naszych często używaliśmy przymiotników „obrazowy”, „przedmiotowy”, mówiliśmy też soczewka lub układ optyczny. Zatrzymajmy się nieco nad sensem tych w zasadzie zrozumiałych intuicyjnie słów. Otóż zadaniem układu optycznego jest przekształcenie zbioru punktów tworzących przedmioty, tj. przestrzeni przedmiotowej, w zbiór punktów tworzących obrazy tych przedmiotów, tj. w przestrzeń obrazową. Tak więc każdy punkt przedmiotowy ma odpowiadający mu punkt obrazowy, np. punkt główny obrazowy jest obrazem punktu głównego przedmiotowego. Stąd te same

216