Геометрическая (лучевая) оптика - раздел, в котором изучают законы распространения света на основании представления о световом луче как линии, вдоль которой распространяется энергия световой волны.
В главе законы геометрической оптики применяются к рассмотрению конкретных оптических систем. Наряду с этим излагаются вопросы физики глаза.
26.1. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА КАК ПРЕДЕЛЬНЫЙ СЛУЧАЙ
ВОЛНОВОЙ ОПТИКИ
В предыдущих главах были рассмотрены явления, вполне удовлетворительно описываемые в рамках волновой природы света. Однако во многих практических вопросах, таких, как формирование светового пучка, образование изображения и др., волновая природа света может оказаться несущественной. Более того, учет интерференции, дифракции и поляризации в этих случаях лишь усложнит получение конечного результата. Для решения такого рода задач применяют законы геометрической оптики.
Геометрическая оптика есть предельный случай волновой оптики при стремлении длины волны к нулю.
Это можно пояснить на примере дифракционной решетки. Из (24.26) при λ -- 0 следует α -- 0, т.е. получаем обычное для линзы фокусирование параллельного пучка света в точке о фокальной плоскости
(см. рис. 24.10).
Для выяснения предельных возможностей оптических систем вновь приходится учитывать волновой характер света. Поэтому в этой главе частично рассматриваются вопросы интерференции и дифракции.
Геометрическая оптика является примером теории, позволившей при небольшом числе основных понятий и законов получить много практически важных результатов. В теории оптических устройств она и сейчас имеет большое значение.
26.2. АБЕРРАЦИИ ЛИНЗ
В данном курсе рассматриваются только сферические линзы, поверхностями которых являются выпуклые или вогнутые сферы. Фокусное расстояние такой линзы определяется формулой: