Ognisko - optyka - Polski Serwis Naukowy

Ognisko rzeczywiste dla soczewki skupiającej.

Ognisko pozorne dla soczewki rozpraszającej.

Ognisko – w optyce, punkt, w którym przecinają się promienie świetlne, początkowo równoległe do osi optycznej, po przejściu przez układ optyczny skupiający (ognisko rzeczywiste) lub punkt, w którym przecinają się przedłużenia tych promieni po przejściu przez rozpraszający układ optyczny (ognisko pozorne).

Ogniskowa (odległość ogniskowa) – odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego, np. odległość środka soczewki od punktu, w którym skupione zostaną promienie świetlne, które przed przejściem przez soczewkę biegły równolegle do jej osi. Ogniskową można określić zarówno dla soczewek i ich układów, jak i dla zwierciadeł.

Optyka to dział fizyki, zajmujący się badaniem natury światła, prawami opisującymi jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie z materią oraz pochłanianie przez materię. Optyka wypracowała specyficzne metody pierwotnie przeznaczone do badania światła widzialnego, stosowane obecnie także do badania rozchodzenia się innych zakresów promieniowania elektromagnetycznego - podczerwieni i ultrafioletu - zwane światłem niewidzialnym.

W przypadku soczewek wyróżnia się dwa rodzaje ognisk leżących po przeciwnych stronach soczewki: ognisko pierwsze, inaczej przedmiotowe oraz ognisko drugie, czyli obrazowe. Rozróżnienie to jest ściśle techniczne, ze względu na umiejscowienie soczewki w układzie optycznym, ponieważ oba ogniska położone są symetrycznie względem soczewki. Dla soczewek skupiających ognisko drugie znajduje się po przeciwnej stronie soczewki niż źródło światła, a dla rozpraszających ognisko drugie znajduje się po tej samej stronie co źródło światła.

Soczewka - proste urządzenie optyczne składające się z jednego lub kilku sklejonych razem bloków przezroczystego materiału (zwykle szkła, ale też różnych tworzyw sztucznych, żeli, minerałów, a nawet parafiny ).

Zwierciadło optyczne, lustro – gładka powierzchnia o nierównościach mniejszych niż długość fali świetlnej. Z tego względu zwierciadło w minimalnym stopniu rozprasza światło, odbijając większą jego część. Dawniej zwierciadła wykonywano poprzez polerowanie metalu, później została opanowana technologia nakładania na taflę szklaną cienkiej warstwy metalicznej (zwykle srebra) metodami chemicznymi. Obecnie lustra produkuje się poprzez próżniowe naparowanie na szkło cienkiej warstwy metalu (najczęściej glinu).

W przypadku zwierciadeł istnieje tylko jedno ognisko. Ognisko to może leżeć przed zwierciadłem (zwierciadło wklęsłe) lub za zwierciadłem (pozorne ognisko w zwierciadle wypukłym).

Z definicji ogniska wynika, że umieszczenie źródła światła w ognisku spowoduje, że wiązka światła, po odbiciu od zwierciadła lub przejściu przez soczewkę, będzie równoległa do osi optycznej. Zjawisko to wykorzystuje się przy konstrukcji lamp, reflektorów, kolimatorów.

Ognisko jest punktem w optyce geometrycznej dla nieskończenie cienkich soczewek i dla promieni przyosiowych. W praktyce, ze względu na kształt elementów optycznych, wiązka promieni równoległych do osi optycznej nie zostaje skupiona dokładnie w jednym punkcie. Przyczyną tego są aberracje optyczne. Ponadto falowa natura światła jest powodem tego, że nawet układy wolne od aberracji nie tworzą obrazu ściśle punktowego.

Oś optyczna to prosta przechodząca przez środki krzywizn elementów układu optycznego, pokrywająca się z osią symetrii tych elementów. W jej linii znajduje się również ognisko układu optycznego.

Kolimator – przyrząd przetwarzający padające światło lub strumień cząstek w równoległą wiązkę (skolimowaną) lub w wiązkę o określonej zbieżności. Padający strumień może być rozbieżny, zbieżny lub może nie mieć ustalonej zbieżności. Kolimator jest zwykle częścią składową większych przyrządów.

Zobacz też

ogniskowa