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系統(tǒng)光能計(jì)算

發(fā)布時(shí)間:2015/6/7 20:14:47 訪問次數(shù):508

   光通過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)會(huì)伴隨有能量損失,AD8629ARMZ物體表面發(fā)出的光能量,即使在沒有幾何遮攔的情況下,也不能全部到達(dá)像面。透明介質(zhì)界面的反射、介質(zhì)對光的吸收等都會(huì)造成光能損失。

   透射面的反射損失

   光照射到兩透明的光滑界面上時(shí),大部分光折射到另一介質(zhì)中,也有一部分光反射回原介質(zhì)中,造成光能損失。反射光通量與入射光通量之比稱為反射比,根據(jù)光的電磁理論可知反射比為式中——入射角和折射角。

   當(dāng)光以很小的入射角入射時(shí),式(6 - 34)中的正弦和正切函數(shù)可用角度的弧度值代替,則上式可簡化.

   式(6 - 35)表明,光近似于壬直入射到兩透明介質(zhì)的光滑面時(shí),反射能量的損失和界面兩邊介質(zhì)的折射率有關(guān)。放在空氣中的單個(gè)玻璃表面的反射系數(shù)隨玻璃折射率n的不同而有所不同。對膠合的冕牌和火石玻璃膠合面,由于兩種玻璃的折射率相差極微,反射損失可以忽略。如果光學(xué)系統(tǒng)中元件數(shù)目多,存在大量空氣一冕牌玻璃界面或者空氣一火石玻璃界面,則光能損失是比較大的。

   設(shè)入射光通量為西,通過第一個(gè)與空氣接觸的折射面后,透過的光通量為0.95咖。再經(jīng)過第二個(gè)與空氣接觸的折射面后,透過的光通量將為(0. 95) 24。依此類推,若整個(gè)系統(tǒng)中玻璃與空氣接觸的折射面總數(shù)為矗,個(gè),則整個(gè)系統(tǒng)由這一原因造成的透過率為r“。如果光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)包含大量的空氣與玻璃接觸的透射界面,反射損失相當(dāng)嚴(yán)重。

   為了減少反射損失,常在與空氣接觸的透射表面鍍上一層增透膜。此時(shí)每面的反射率p可降到0. 02~0.01以下,即r=0.98~0.99。20個(gè)鍍增透膜面的透過率可提高到Tkl=0.9920=0. 82.反射損失下降到0.18。

   值得指出的是透射面反射損失造成的光線是不按正常成像光路進(jìn)行的“雜光”,經(jīng)各表面或內(nèi)壁多次反射后,其中一部分疊到最終像面上,使圖像的對比度降低,嚴(yán)重影響像魘。所以鍍增透膜不僅是減少光能損失,也是提高成像質(zhì)量的重要措施。

   光通過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)會(huì)伴隨有能量損失,AD8629ARMZ物體表面發(fā)出的光能量,即使在沒有幾何遮攔的情況下,也不能全部到達(dá)像面。透明介質(zhì)界面的反射、介質(zhì)對光的吸收等都會(huì)造成光能損失。

   透射面的反射損失

   光照射到兩透明的光滑界面上時(shí),大部分光折射到另一介質(zhì)中,也有一部分光反射回原介質(zhì)中,造成光能損失。反射光通量與入射光通量之比稱為反射比,根據(jù)光的電磁理論可知反射比為式中——入射角和折射角。

   當(dāng)光以很小的入射角入射時(shí),式(6 - 34)中的正弦和正切函數(shù)可用角度的弧度值代替,則上式可簡化.

   式(6 - 35)表明,光近似于壬直入射到兩透明介質(zhì)的光滑面時(shí),反射能量的損失和界面兩邊介質(zhì)的折射率有關(guān)。放在空氣中的單個(gè)玻璃表面的反射系數(shù)隨玻璃折射率n的不同而有所不同。對膠合的冕牌和火石玻璃膠合面,由于兩種玻璃的折射率相差極微,反射損失可以忽略。如果光學(xué)系統(tǒng)中元件數(shù)目多,存在大量空氣一冕牌玻璃界面或者空氣一火石玻璃界面,則光能損失是比較大的。

   設(shè)入射光通量為西,通過第一個(gè)與空氣接觸的折射面后,透過的光通量為0.95咖。再經(jīng)過第二個(gè)與空氣接觸的折射面后,透過的光通量將為(0. 95) 24。依此類推,若整個(gè)系統(tǒng)中玻璃與空氣接觸的折射面總數(shù)為矗,個(gè),則整個(gè)系統(tǒng)由這一原因造成的透過率為r“。如果光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)包含大量的空氣與玻璃接觸的透射界面,反射損失相當(dāng)嚴(yán)重。

   為了減少反射損失,常在與空氣接觸的透射表面鍍上一層增透膜。此時(shí)每面的反射率p可降到0. 02~0.01以下,即r=0.98~0.99。20個(gè)鍍增透膜面的透過率可提高到Tkl=0.9920=0. 82.反射損失下降到0.18。

   值得指出的是透射面反射損失造成的光線是不按正常成像光路進(jìn)行的“雜光”,經(jīng)各表面或內(nèi)壁多次反射后,其中一部分疊到最終像面上,使圖像的對比度降低,嚴(yán)重影響像魘。所以鍍增透膜不僅是減少光能損失,也是提高成像質(zhì)量的重要措施。

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