"Войсковая сигнализация" - читать интересную книгу автора (Фейгин А. Л.)

Расстояние EF от середины зеркала до фокуса называется фокусным расстоянием и обозначается буквой /.
Зависимость между фокусным расстоянием /, радиусом зеркала г и расстоянием от зеркала до светящейся точки, которое обозначим буквой d, определяется уравнением:
i_,_l___2_ ? "*" d ~ г'
называемым формулой вогнутого зеркала.
Если светящуюся точку перемещать по главной оптической оси, то, как видно из чертежа (рис. 23), и фокус будет перемещаться.
Та точка, в которой пересекаются лучи, падающие на зеркало с бесконечно далекого расстояния (т. е. падающие параллельным пучком), называется главным фокусом зеркала.
23
Расстояние от середины зеркала до главного фокуса наздлвает-ся главным фокусным расстоянием.
Рис. 23. Перемещение фокуса при перемещении светящейся точки.
Обозначая для этого случая фокусное расстояние через /Г11, мы видим, что уравнение вогнутого зеркала примет вид:
так как d = оо и, следовательно, - = 0. Таким образом
d
/,
г
~2'
Подставляя это выражение в основное уравнение вогнутого зеркала, получаем формулу:
±4--= - / d /'
выражающую зависимость между расстояниями от зеркала до светящейся точки и до ее фокуса и главным фокусным расстоянием. Зная две из величин ftdn /гд, можно легко определить и третью.
Если теперь мы будем помещать светящуюся точку в тех местах, где раньше у нас получался фокус, то увидим, что в этом случае фокус будет образовываться там, где раньше помещалась светящаяся точка.
" 1 1 • 2 •
Это можно видеть из первого уравнения ~7~~J~"J~-' где
7 W- i
при подстановке вместо d величины, равной/, получается величина, равная прежнему значению d. Следовательно, светящаяся точка и ее фокус могут меняться местами, поэтому они и называются сопряженными точками. Из сказанного следует:
24
Если светящаяся точка находится в бесконечности, то лучи, отражаясь от зеркала, пересекаются в главном фокусе (рис. 24).
Если светящаяся точка находится между центром зеркала и бесконечностью, лучи, отражаясь, пересекаются на главной оптической оси и образуют фокус между центром зеркала и главным фокусом его (рис. 25).
•^?
Рис. 24. Светящаяся точка 5 бесконечно удалена от зеркала.
Рис. 25. Светящаяся точка 5 помещена! между центром зеркала С и бесконечностью.
Если светящаяся точка находится в центре зеркала, то и лучи пересекаются в центре (рис. 26).
Если светящаяся точка находится между главным фокусом и центром зеркала, то лучи, отразившись, пересекается на продолжении главной оптической оси между центром зеркала и бесконечностью (рис. 27).
Рис. 26. Светящаяся точка 5 помещена в центре зеркала С.
Рис. 27. Светящаяся точка 5 помещена между центром зеркала С и главным фокусом F.
Если светящаяся точка находится в главном фокусе, то'лу-чи, отразившись, идут параллельным пучком, т. е. пересекаются в бесконечности (рис. 28).
Если светящаяся точка находится между главным фокусом зеркалом, то лучи отражаются от зеркала расходящимся пучком (рис. 29).
L___-^__________
-SB-
РИС. 28. Светящаяся точка*5
помещена в главном фокусе
зеркала F.
Рис. 29. Светящаяся точка S помещена между главным фокусом и зеркалом.
Все эти положения математически подтверждаются формулой
1,1 1 . .
--f- т - - при подстановке в нее соответствующих значении а
f d Лл
при определенном /гл.
25
В светосигнальных приборах источник света ставится всегда в главном фокусе зеркала, и лучи отражаются параллельным пучком.
Однако строгая параллельность получаемых прибором лучей недопустима, так как при этом практически неосуществима наводка. Действительно, если мы предположим, что лучи из прибора (рис. 30) выходят строго параллельным пучком, то на каком бы расстоянии мы ни поставили экран, на нем всегда будет получаться светлый кружок одного и того же диаметра, равного диаметру зеркала, т. е. луч прибора будет виден на всех расстояниях только в пределах круга, диаметр которого равен диаметру зеркала. А так как диаметр зеркала обычно невелик, то и наводка практически невозможна.
Г^, Г-, Г^