Kolimovaný paprsek

Kvě 15, 2021
admin

LaseryEdit

Laserové světlo z plynových nebo krystalových laserů je vysoce kolimované, protože se tvoří v optické dutině mezi dvěma rovnoběžnými zrcadly, která omezují světlo na dráhu kolmou k povrchům zrcadel. V praxi mohou plynové lasery používat konkávní zrcadla, plochá zrcadla nebo kombinaci obou. Divergence vysoce kvalitních laserových paprsků je běžně menší než 1 miliradián (3,4 obloukové minuty) a u paprsků s velkým průměrem může být mnohem menší. Laserové diody vyzařují méně kolimované světlo kvůli své krátké dutině, a proto vyšší kolimace vyžaduje kolimující čočku.

Synchrotronové světloEdit

Synchrotronové světlo je velmi dobře kolimované. Vzniká ohýbáním relativistických elektronů (tj. těch, které se pohybují relativistickou rychlostí) kolem kruhové dráhy. Pokud elektrony dosahují relativistických rychlostí, je výsledné záření velmi kolimované, což se při nižších rychlostech neprojevuje.

Vzdálené zdrojeEdit

Světlo z hvězd (kromě Slunce) přichází na Zemi přesně kolimované, protože hvězdy jsou tak daleko, že nepředstavují žádný zjistitelný úhlový rozměr. V důsledku lomu a turbulencí v zemské atmosféře však světlo hvězd přichází na zem mírně nekolimované se zdánlivým úhlovým průměrem asi 0,4 úhlové vteřiny. Přímé světelné paprsky ze Slunce přicházejí na Zemi nekolmované o půl stupně, což je úhlový průměr Slunce při pohledu ze Země. Během zatmění Slunce se světlo Slunce stále více kolimuje, protože viditelný povrch se zmenšuje na tenký půlměsíc a nakonec na malý bod, což vytváří jevy zřetelných stínů a stínových pásů.

Čočky a zrcadlaUpravit

Příklad optické kolimující čočky.

Dokonalé parabolické zrcadlo přivede rovnoběžné paprsky do ohniska v jednom bodě. Naopak bodový zdroj v ohnisku parabolického zrcadla vytvoří svazek kolimovaného světla a vytvoří kolimátor. Protože zdroj musí být malý, nemůže taková optická soustava produkovat velký optický výkon. Sférická zrcadla se vyrábějí snadněji než zrcadla parabolická a často se používají k výrobě přibližně kolimovaného světla. Mnoho typů čoček může také vytvářet kolimované světlo z bodových zdrojů.

Zobrazovací systém v leteckých simulátorech, který využívá kolimované světloUpravit

Schéma zobrazovacího systému s kolimovaným světlem, při pohledu z boku letového simulátoru

Tento princip se používá v plnohodnotných letových simulátorech (FFS), které mají speciálně navržené systémy pro zobrazování obrazů scény Out-The-Window (OTW) pilotům v kabině repliky letadla.

V letadlech, kde sedí dva piloti vedle sebe, by při promítání obrazu OTW před piloty na plátno jeden pilot viděl správný pohled, ale druhý by viděl pohled, kde by některé objekty ve scéně byly pod nesprávným úhlem.

Aby se tomu zabránilo, používá se v systému vizuálního zobrazení simulátoru kolimovaná optika, takže oba piloti vidí scénu OTW ve vzdáleném ohnisku, nikoliv v ohniskové vzdálenosti projekčního plátna. Toho je dosaženo pomocí optického systému, který umožňuje, aby piloti viděli obraz v zrcadle, které má vertikální zakřivení, přičemž toto zakřivení umožňuje, aby oba piloti viděli obraz ve vzdáleném ohnisku a viděli tak v podstatě stejnou scénu OTW bez jakéhokoli zkreslení. Vzhledem k tomu, že světlo přicházející do bodu očí obou pilotů přichází z různých úhlů k zornému poli pilotů v důsledku různých projekčních systémů uspořádaných v půlkruhu nad piloty, nelze celý zobrazovací systém považovat za kolimované zobrazení, ale za zobrazovací systém, který využívá kolimované světlo.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.