Telescope 설계 및 실험

소개글

Telescope 설계 및 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

기본이론
실험 방법
실험 결과
결론

본문내용

기하광학 설계 프로그램(OSLO)을 이용하여 렌즈를 활용한 광학계를 설계, 분석해본다. 또한 설계한 광학계를 실제로 구현하여 실험해보고 설계와 결과를 비교해본다.


기본이론
1. Paraxial ray tracing
Paraxial ray tracing(역선 추적)은 빛이 광학계를 지나면서 이동할 경로를 예측하기 위해 사용되는 기술을 말한다.

{그림 1 – 렌즈에 입사하는 빛}
위와 같이 물체에서 나온 빛이 렌즈를 향해 입사할 때 다음과 같은 두 개의 방정식이 성립한다. u^'-u=-hk
h^'-h=d'u'
여기서 k=렌즈의 파워(초점거리의 역수), h=렌즈광선의 높이, h’= 초점광선의 높이, d’=초점과 렌즈 사이의 거리, u’=입사각, u= 굴절각을 의미한다.
2. Paraxial ray tracing 유도

{그림 2 – 두 렌즈를 지나는 빛}
위에 그림과 같이 빛이 두 렌즈를 지나간다고 하면 경계면에서의 굴절 방정식은 다음과 같다.
n_i (k_i×n_i )= n_t (k_t×n_t )
{식 1 - 경계면에서 굴절의 방정식}
또한 광축에서 가까운 빛은 입사각이 작을 경우 스넬의 법칙을 쓰면 다음과 같다.n_i1 (α_i1+α_1 )= n_t1 (α_t1+α_1 )
{식 2 – 스넬의 법칙}
k_1= (n_t1-n_i1)/R_1 이라고 정의하면 식 2은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
n_t1 α_t1-n_i1 α_i1=-k_1 y_1
{식 3 - k_1으로 나타낸 스넬의 법칙}
여기서 k_1을 Power of a lens라고 하고 식 3을 Refraction equation이라고 부른다.

키워드

광학실험,   Telescope,   광학,   렌즈,   수차,   설계