Fascicul colimat

mai 15, 2021
admin

LaseriEdit

Lumina laser de la laserele cu gaz sau cu cristale este foarte colimată deoarece este formată într-o cavitate optică între două oglinzi paralele care constrâng lumina pe o traiectorie perpendiculară pe suprafețele oglinzilor. În practică, laserele cu gaz pot utiliza oglinzi concave, oglinzi plane sau o combinație a celor două. Divergența fasciculelor laser de înaltă calitate este de obicei mai mică de 1 miliradian (3,4 arcmin) și poate fi mult mai mică în cazul fasciculelor de diametru mare. Diodele laser emit lumină mai puțin colimată din cauza cavității lor scurte și, prin urmare, o colimare mai mare necesită o lentilă colimatoare.

Lumina de sincrotronEdit

Lumina de sincrotron este foarte bine colimată. Ea este produsă prin îndoirea electronilor relativisti (adică a celor care se deplasează cu viteze relativiste) în jurul unei piste circulare. Atunci când electronii au viteze relativiste, radiația rezultată este foarte colimată, rezultat care nu se produce la viteze mai mici.

Surse îndepărtateEdit

Lumina provenită de la stele (altele decât Soarele) ajunge pe Pământ colimată cu precizie, deoarece stelele sunt atât de îndepărtate încât nu prezintă dimensiuni unghiulare detectabile. Cu toate acestea, din cauza refracției și a turbulențelor din atmosfera terestră, lumina stelelor ajunge la sol ușor necolimată, cu un diametru unghiular aparent de aproximativ 0,4 secunde de arc. Razele directe de lumină de la Soare ajung pe Pământ necolimate cu o jumătate de grad, acesta fiind diametrul unghiular al Soarelui văzut de pe Pământ. În timpul unei eclipse de Soare, lumina Soarelui devine din ce în ce mai colimată, pe măsură ce suprafața vizibilă se micșorează până la o semilună subțire și, în cele din urmă, până la un punct mic, producând fenomenele de umbre distincte și benzi de umbră.

Lentile și oglinziEdit

Un exemplu de lentilă optică colimatoare.

O oglindă parabolică perfectă va aduce razele paralele la un focar într-un singur punct. Invers, o sursă punctiformă la focarul unei oglinzi parabolice va produce un fascicul de lumină colimată, creând un colimator. Deoarece sursa trebuie să fie mică, un astfel de sistem optic nu poate produce o putere optică mare. Oglinzile sferice sunt mai ușor de realizat decât cele parabolice și sunt adesea utilizate pentru a produce lumină aproximativ colimată. Multe tipuri de lentile pot produce, de asemenea, lumină colimată de la surse punctiforme.

Sistem de afișare în simulatoarele de zbor care utilizează lumina colimatăEdit

Diagrama unui sistem de afișare cu lumină colimată, așa cum este văzut din partea laterală a unui simulator de zbor

Acest principiu este utilizat în simulatoarele de zbor complete (FFS), care au sisteme special concepute pentru a afișa imagini ale scenei Out-The-Window (OTW) pentru piloții din cabina replicată a aeronavei.

În aeronavele în care doi piloți sunt așezați unul lângă altul, dacă imaginile OTW ar fi proiectate în fața piloților pe un ecran, unul dintre piloți ar vedea vederea corectă, dar celălalt ar vedea o vedere în care unele obiecte din scenă ar fi la unghiuri incorecte.

Pentru a evita acest lucru, în sistemul de afișare vizuală al simulatorului se utilizează optică colimată, astfel încât scena OTW să fie văzută de ambii piloți la un focar îndepărtat, mai degrabă decât la distanța focală a unui ecran de proiecție. Acest lucru se realizează printr-un sistem optic care permite ca imaginile să fie văzute de piloți într-o oglindă care are o curbură verticală, curbura permițând ca imaginea să fie văzută la un focar îndepărtat de ambii piloți, care văd astfel, în esență, aceeași scenă OTW fără distorsiuni. Deoarece lumina care ajunge la punctul ocular al ambilor piloți are unghiuri diferite față de câmpul vizual al piloților, datorită sistemelor de proiecție diferite dispuse în semicerc deasupra piloților, întregul sistem de afișaj nu poate fi considerat un afișaj colimat, ci un sistem de afișaj care utilizează lumină colimată.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.