Kollimált sugár

máj 15, 2021
admin

LézerekSzerkesztés

A gáz- vagy kristálylézerek fénye nagymértékben kollimált, mivel egy optikai üregben két párhuzamos tükör között alakul ki, amelyek a fényt a tükrök felületére merőleges útra korlátozzák. A gyakorlatban a gázlézerek használhatnak homorú tükröket, lapos tükröket vagy a kettő kombinációját. A jó minőségű lézersugarak divergenciája általában kisebb, mint 1 milliradian (3,4 ívperc), és nagy átmérőjű sugarak esetén ennél jóval kisebb is lehet. A lézerdiódák rövid üregük miatt kevésbé kollimált fényt bocsátanak ki, ezért a nagyobb kollimációhoz kollimáló lencsére van szükség.

SzinkrotronfénySzerkesztés

A szinkrotronfény nagyon jól kollimált. Úgy állítják elő, hogy relativisztikus (azaz relativisztikus sebességgel mozgó) elektronokat hajlítanak meg egy körpálya körül. Amikor az elektronok relativisztikus sebességűek, a keletkező sugárzás erősen kollimált, ami kisebb sebességeknél nem következik be.

Távoli forrásokSzerkesztés

A csillagok fénye (a Napon kívül) pontosan kollimáltan érkezik a Földre, mert a csillagok olyan messze vannak, hogy nem mutatnak észlelhető szögméretet. A fénytörés és a Föld légkörében fellépő turbulencia miatt azonban a csillagok fénye kissé kollimálatlanul érkezik a földre, körülbelül 0,4 ívmásodpercnyi látszólagos szögátmérővel. A Napból érkező közvetlen fénysugarak a Földre fél fokos kollimáció nélkül érkeznek, ez a Földről nézve a Nap szögátmérője. Napfogyatkozáskor a Nap fénye egyre inkább kollimálódik, ahogy a látható felszín vékony félholddá, majd végül kis ponttá zsugorodik, ami a jól kivehető árnyékok és árnyéksávok jelenségét eredményezi.

Lencsék és tükrökSzerkesztés

Egy példa az optikai kollimáló lencsére.

Egy tökéletes parabolikus tükör a párhuzamos sugarakat egyetlen pontban fókuszálja. Fordítva, egy pontforrás egy parabolikus tükör fókuszában egy kollimált fénysugarat hoz létre, ami egy kollimátort hoz létre. Mivel a forrásnak kicsinek kell lennie, egy ilyen optikai rendszer nem tud nagy optikai teljesítményt produkálni. A gömbtükröket könnyebb elkészíteni, mint a parabolikus tükröket, és gyakran használják őket megközelítőleg kollimált fény előállítására. Számos lencsetípus is képes kollimált fényt előállítani pontszerű forrásokból.

Kollimált fényt használó kijelzőrendszer a repülésszimulátorokbanSzerkesztés

Egy kollimált fényű kijelzőrendszer ábrája, egy repülésszimulátor oldaláról nézve

Ezt az elvet használják a teljes repülésszimulátorokban (FFS), amelyek speciálisan az ablakon kívüli (OTW) jelenet képi megjelenítésére szolgáló rendszerekkel rendelkeznek a pilóták számára a repülőgép kabinjának másolatában.

Ahol két pilóta ül egymás mellett, ha az OTW-képeket a pilóták elé vetítenék egy képernyőn, az egyik pilóta a helyes látványt látná, de a másik olyan látványt látna, ahol a jelenet egyes tárgyai helytelen szögben lennének.

Ennek elkerülésére a szimulátor vizuális megjelenítő rendszerében kollimált optikát használnak, így az OTW-jelenetet mindkét pilóta egy távoli fókuszban látja, nem pedig a vetítővászon fókusztávolságában. Ezt egy olyan optikai rendszerrel érik el, amely lehetővé teszi, hogy a képet a pilóták egy függőlegesen görbült tükörben lássák, amely görbület lehetővé teszi, hogy a képet mindkét pilóta távoli fókuszban lássa, akik így lényegében ugyanazt az OTW-jelenetet látják torzítás nélkül. Mivel a két pilóta szempontjába érkező fény a pilóták felett félkörívben elhelyezett különböző vetítőrendszerek miatt a pilóták látómezejéhez képest különböző szögekből érkezik, a teljes kijelzőrendszer nem tekinthető kollimált kijelzőnek, hanem olyan kijelzőrendszernek, amely kollimált fényt használ.

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.