Градиентная оптика
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Градиентная оптика - это раздел оптики изучающий оптические свойства материалов сделанных из материалов показатель преломления, которых изменяется в зависимости от координат.
Примером градиентной оптики является мираж лужи на дороге в жаркий день. В действительности лужа это изображение неба на дороге, так как лучи света преломляются (изгибаются) от их нормальной прямолинейной траектории. Это происходит из-за изменения показателя преломления между теплым и менее плотным воздухом у поверхности дороги и более плотным и холодным воздухом над ней. Колебание температуры (и соответственно плотности) воздуха служит причиной возникновения градиента в показателе преломления воздуха, который увеличивается в зависимости от высоты. Этот градиентный показатель преломления изгибает лучи света на дороге (на небольшой угол), в глазах наблюдателя появляется мираж на поверхности дороги.
Это свойство используется в градиентных линзах (Гринах). Эти линзы с радиально уменьшающимся показателем преломления (в большинстве случаев с параболическим профилем показателя преломления). Пластина, сделанная из такого материала действует как обычная собирающая линза (установка ее проще) но она не обязательно должна иметь такую форму. Грины обычно используются там где необходимо установить очень много маленьких линз рядом, в таких устройствах как копировальные устройства и сканеры.
Конечно, оптоволокно (градиентное волокно) может быть сделано из радиально-изменяющегося профиля распределения показателя преломления; при его проектировании очень ослабляется дисперсия света в много-модовом оптоволокне.
Хрусталик глаза человека, также использует радиально уменьшающийся градиент показателя преломления для фокусировки света.
Одно из самых важных преимуществ градиентных линз при сравнении с классическими линзами заключается в том, что оптические поверхности Гринов - плоские. Этот факт является очень важным при создании связи высокого качества между линзами и, например, оптоволокном.
Обмен ионами - самый популярный способ производства стекла с градиентным показателем преломления. Например, образец стекла с Na+ ионами может быть опущен в жидкость с растворенными Li+ ионами. В результате диффузии, Na будет частично заменен Li, наиболее сильным обмен, произойдет на границе. Таким образом образец получит структуру градиентного материала и соответвенно градиент показателя преломления.
