СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗКОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКИ ПОДОБНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ПЛОСКОГО ОБЪЕКТА Советский патент 1969 года по МПК G02B27/40 

Изобретение относится к области поляризационны.х исследований напряжений.

Известны способы получения резкого геометрически подобного изображения плоского объекта, расположенного внутри однородной прозрачной среды с показателем преломления п, В наклонных к плоскости объекта пучках.

Описываемый способ отличается от известных тем, что первое изображение, полученное при нормальном расположении оси объектива к границе среды, проецируют в проходящем свете вторым объективом, при этом поперечные увеличения оц и соа для точек на оси, фокусные расстояния /1 и f2 kfi объективов и углы наклона ао и as нормали к плоскости объекта к оптической оси объектива на первом и втором этапах соответственно выбирают из соотношений:

- ш2 - я + sin а, (со2 )/(ш + + /Z«Ctg a,).

Такие отличия позволяют уменьшить влияние поляризации наклонных к границе среды лучей.

При поляризационном методе исследования напряжений излучаемую плоскость модели наблюдают на экране и фотографируют в параллельных лучах, распространяющихся перпендикулярно этой плоскости или под некоторым углом к ней. При наклонном наблюдении изображение искажается, и его резкость ухудшается.

Если наблюдаемый объект находится внутри среды, показатель преломления которой отличается от показателя преломления воздуха, то .при наклонном прохождении границы среды свет поляризуется.

Данный способ основан на двухэтажном фотографировании. На первом этапе получают резкое, но искаженное фотографическое изображение наклонного плоского предмета,

служащее затем предметом на втором этапе фотографирования, при котором изображение освобождается от искажений. Так как в пространстве предметов на первом этапе допускаются пучки лучей малой апертуры, -параллельные оптической оси объектива, устанавливаемой нормально к плоской границе среды, в которой находится предмет, то имеет место нормальное падение света на границу среды и оказывается допустимым любой требуемый

наклон лучей к плоскости предмета. При этом потери света в интенсивности на границе среды будут минимальными и независящими от этого наклона, а поляризационное состояние света при переходе его через границу не буВ таких условиях можно использовать обычный телеобъектив. Способ применим и для случая, когда плоский предмет находится в воздухе.

На чертеже, поясняющем предлагаемый способ, плоский предмет MO расположен внутри среды с показателем преломления п, плоская граница 5 которой, находящаяся между предметом и объективом, перпендикулярна оптической оси ОО объектива. Плоскость предмета повернута на угол оо из положения, нормального оптической оси, около оси Zo, лежащей в плоскости предмета и пересекающей оптическую ось.

Лучи, отходящие от предмета параллельно оптической оси через диафрагму d, находящуюся в задней фокальной плоскости объектива, преломляясь на поверхности S, создают плоское мнимое изображение предмета М, повернутое на угол «i, из положения, нормального оптической оси, около оси Z, параллельной Zo, лежащей в его плоскости -и пересекающей оптическую ось.

Мнимое изображение предмета MI является предметом для объектива, при помощи которого световые лучи создают действительное изображение M. Резкое изображение получается при повороте фотопластинки из положения, нормального оптической оси, около лежащей в ее плоскости оси , параллельной Zi, пересекающей оптическую ось на угол «i. Полученное на негативе фотографическое изображение не является подобным предмету. С полученного негатива при помощи объектива с фокусным расстоянием /2 делают вторую фотографию. При этом оптическая схема отличается от схемы, представленной на чертеже тем, что , т. е. отсутствует граница S и мнимое изображение MI.

Окончательное изображение будет подобным первоначальному предмету, если выполняются условия

) 0)2 - и Sin а,

- /„

- tg%7

где

k -j- а полное увеличение ((u2 /1

k(l-.(l-4 V уVft

Применение на двух этапах объективов с различными фокусными расстояниями (fe 1

позволяет расширить диапазон применяемых увеличений, что часто имеет большое значение. Так, при исследовании объемных моделей методом рассеянного света, ввиду малой интенсивности света, желательно на первом этапе фотографирование производить с возможно меньшим увеличением. Если при этом хотят получить окончательное изображение увеличенным, то надо брать k немного меньше п. Например, np« ,5; 1,45; /u),5 получаем /со2/ 2,4 и Ш1,,2. Если же хотят получить окончательное изображение уменьшенным, то надо брать k как можно больше. Так, если при ,5 взять ,8 и /сй2/ 1,7, то /со ,3 .и (012 0,9.

Предмет изобретения

Способ получения резкого геометрически подобного изображения плоского объекта,

расположенного внутри однородной прозрачной среды с показателем преломления п, в наклонных к плоскости объекта пучках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния поляризации наклонных к границе среды

лучей, первое изображение, полученное при нормальном -расположении оси объектива к границе среды, проецируют в проходящем свете вторым объективом, при этом поперечные увеличения шх и cu2 для точек на оси, фокусные расстояния fi и f2 fefi объективов и углы наклона ао и а нормали к плоскости объекта к оптической оси объектива на первом и втором этапах соответственно выбирают из соотношений:

2 л + , (ш2 - /г +

(

1Л /14

+ A)/(a)2 + ).