Aplikovaná optika

Aplikovaná optika  je termín používaný k označení inženýrských a technických témat věnovaných přímému zhmotnění ustanovení fyzikální (teoretické) optiky.

Předmětem aplikované optiky je vývoj teorie, konstrukce a praktické aplikace optických zařízení s přihlédnutím k ustanovením teoretické optiky, ale ve vlastním jazyce a s využitím vlastního systému pojmů založených na energetických charakteristikách pole.

Tvorba a výpočet optických zařízení

Tvorba a výpočet optických zařízení zahrnuje:

Fotometrie

Vědní obor společný všem odvětvím aplikované optiky, na jehož základě se provádějí kvantitativní měření energetických charakteristik radiačního pole. Implementaci ustanovení Fotometrie provádí inženýrský obor - Světelná technika [2] , [3] .

Nedílnou součástí výpočtu optických zařízení je výpočet energie, prováděný s ohledem na citlivost přijímače záření . Právě tento výpočet určuje schopnosti zařízení pro řešení problému nastaveného před jeho použitím.

Ve fyzikální optice je intenzita pole elektromagnetického záření určena druhou mocninou modulu vektoru síly elektromagnetického pole a je charakterizována hustotou pole ( německy  Energiedichte ) [4]

V optické oblasti spektra jsou frekvence elektromagnetických kmitů tak vysoké, že přímé měření modulu tohoto vektoru není možné (na rozdíl od naměřených frekvencí rádiových vln ). Moderní technické prostředky poskytují pouze zprůměrovanou hodnotu této veličiny v časovém intervalu charakterizovaném setrvačností přijímače záření .

Účinky interakce záření s hmotou, včetně přijímače záření, které jsou základem generování signálu nesoucího informaci , jsou přesně určeny absorbovanou energií záření, a nikoli silou elektromagnetického pole.

Přechod k využívání energetických charakteristik pole v teoretické optice by vedl k nelinearitě rovnic, což by zbavilo podkladů pro použití principu superpozice jako základního principu, který umožňuje vysvětlit řadu optických jevů.

A konečně, Maxwellovy rovnice , které umožňují vypočítat hodnoty E, explicitně neobsahují fotometrické charakteristiky pole záření ani charakteristiky zařízení, a proto moderní teorie optických zařízení nepoužívá matematické aparát Maxwellovy teorie v celém rozsahu.

Vzhledem k tomu, že je teorie optických zařízení orientována na výrobu, je i nadále založena na použití geometrické optiky a zákonu zachování energie . [5]

Existuje oficiálně uznávaný soubor termínů popisujících energetické charakteristiky radiačního pole [6] .


Poznámky

  1. Z historie optického přístrojového vybavení: Eseje. M.1951.222 s
  2. Meshkov V.V. Základy světelného inženýrství: Učebnice pro vysoké školy. Část 1 - 2. vyd., přepracované. - M .: Energie, 1979. - 386 s., ill.
  3. Landsberg G.S. Optika, 6. vydání, stereo. — M.: FIZMATLIT, 2003. — 848 s.
  4. Dieter Meschede: Optik, Licht und Laser BGTeubner Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2005/ ISBN 3-519-13248-6
  5. Churilovsky V. N. Teorie optických zařízení. M.-L.: Mashinostroenie, 1966
  6. GOST 8.417-2002. Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Jednotky množství (nepřístupný odkaz) . Získáno 4. ledna 2009. Archivováno z originálu 30. prosince 2008.