Большая Советская Энциклопедия (ОП) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ". Страница 45

  Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Шифрин К. С., Рассеяние света в мутной среде, М. — Л., 1951; Волькенштейн М. В., Молекулярная оптика, М. — Л., 1951; Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Фабелинский И. Л., Молекулярное рассеяние света, М., 1965; Татарский В. И., Распространение волн в турбулентной атмосфере, М., 1967.

  Л. Н. Капорский.

Оптика тонких слоёв

О'птика то'нких слоёв , раздел оптики . В О. т. с. изучается прохождение света через один или последовательно через несколько непоглощающих слоев вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны. Специфика О. т. с. заключается в том, что в ней определяющую роль играет интерференция света между частично отражаемыми на верхних и нижних границах слоев световыми волнами. В результате интерференции происходит усиление или ослабление проходящего или отражаемого света, причём этот эффект зависит от вносимой оптической толщиной слоев разности хода лучей, длины волны (или набора длин волн) света, угла его падения и т.д. Тонкие слои могут быть образованы на массивной подложке из стекла, кварца или др. оптической среды с помощью термического испарения вещества и его осаждения на поверхность подложки, химического осаждения, катодного распыления или химических реакций материала подложки с выбранным веществом. Для получения таких слоев используют различные окислы: Al₂ O₃ (1,59), SiO₂ (1,46), TiO₂ (2,2—2,6); фториды: MgF₂ (1,38), CaF₂ (1,24), LiF (1,35); сульфиды: ZnS (2,35), CdS (2,6); полупроводники Si (3,5), Ge (4,0), а также некоторые др. соединения. (В скобках указаны преломления показатели веществ.)

  Одно из важнейших практических применений О. т. с. — уменьшение отражательной способности поверхностей оптических деталей (линз, пластин и пр.). Подробно об этом см. в ст. Просветление оптики . Нанося многослойные покрытия из большого (13—17 и более) числа чередующихся слоев с высоким и низким n , изготовляют зеркала с большим отражения коэффициентом , обычно в сравнительно узкой спектральной области, но не только в диапазоне видимого света, а и в УФ и ИК диапазонах (см. Зеркало ). Коэффициент отражения таких зеркал (50—99,5%) зависит как от длины волны, так и от угла падения излучения. С помощью многослойных покрытий разделяют падающий свет на прошедший и отражённый практически без потерь на поглощение; на этом принципе созданы эффективные светоделители (полупрозрачные зеркала). Системы из чередующихся слоев с высоким и низким n используют и как интерференционные поляризаторы, отражающие составляющую света, поляризованную перпендикулярно плоскости его падения (последняя проходит через направление светового луча и нормаль к поверхности), и пропускающие параллельно поляризованную составляющую (см. Поляризационные приборы ,Поляризация света ). Степень поляризации в проходящем свете достигает для многослойных поляризаторов 99%. О. т. с. позволила создать получившие широкое распространение интерференционные светофильтры , полоса пропускания которых может быть сделана очень узкой — существующие многослойные светофильтры выделяют из спектральной области шириной в 500 нм интервалы длин волн 0,1—0,15 нм . Тонкие диэлектрические слои применяют для защиты металлических зеркал от коррозии и при исправлении аберраций линз и зеркал (см. Аберрации оптических систем ). О. т. с. лежит в основе многих других оптических устройств, измерительных приборов и спектральных приборов высокой разрешающей способности. Светочувствительные слои фотокатодов и болометров по большей частью представляют собой тонкослойные покрытия, эффективность которых существенно зависит от их оптических свойств. О. т. с. широко применяется в лазерах и усилителях света (например, при изготовлении интерферометров Фабри – Перо; см. Интерферометр ), при создании дихроичных зеркал, используемых в цветном телевидении , в интерференционной микроскопии (см. Микроскоп ) и т.д. См. также Ньютона кольца ,Полосы равного наклона ,Полосы равной толщины .

  Лит.: Просветление оптики, под ред. И. В. Гребенщикова, М. — Л., 1946; Розенберг Г. В., Оптика тонкослойных покрытий, Л., 1958; Крылова Т. Н., Интерференционные покрытия, Л., 1973.

  Л. Н. Капорский.

Оптикатор

Оптика'тор , прибор для измерения линейных размеров, в котором пружинный преобразовательный механизм микрокатора используется в сочетании с оптической системой. В О. вместо стрелочного указателя (в отличие от микрокатора) применен так называемый оптический рычаг, который состоит из осветителя и зеркала, приклеенного к пружине. Луч света, пройдя через отверстие с нитью посредине и отразившись от зеркала в виде «зайчика», передаёт на шкалу изображение нити, которое и является указателем. О. обладает всеми положительными качествами микрокатора, кроме того, имеет бо'льшие пределы измерения. Первые О. были изготовлены в 40-х гг. в ГДР (г. Зуль). В СССР изготовляют О. с ценой деления 0,1; 0,2; 0,5 и 1 мкм , с пределами измерения соответственно 24 (±12); 50 (±25); 100 (±50) и 250 (±125) мкм . Погрешность О. при его вертикальном положении не более 0,5 цены деления в пределах 100 делений шкалы и не более 1 цены деления на всём пределе измерения. О. производят измерения методом сравнения с концевыми мерами или аттестованными деталями. О. обычно снабжаются переставными указателями поля допуска в виде 2 светофильтров, изменяющих на границах допуска окраску «зайчика» в красный или зелёный цвет. При измерениях О. устанавливают на стойке.

  В СССР на базе О. выпускаются фотоэлектрические преобразователи (на шкале дополнительно располагаются фотосопротивления) с ценой деления 0,5; 1,2; 5 мкм , используемые в контрольных автоматах (см. Контроль автоматический ). Такие преобразователи могут производить разделение деталей при контроле на большое число групп (до 50).

  Н. Н. Марков.

Оптимальная система

Оптима'льная систе'ма , система автоматического управления, обеспечивающая наилучшее (оптимальное) с некоторой точки зрения функционирование управляемого объекта. Его характеристики и внешние возмущающие воздействия могут изменяться непредвиденным образом, но, как правило, при определённых ограничениях. Наилучшее функционирование системы управления характеризуется т. н. критерием оптимального управления (критерием оптимальности, целевой функцией), который представляет собой величину, определяющую эффективность достижения цели управления и зависящую от изменения во времени или в пространстве координат и параметров системы. Критерием оптимальности могут быть различные технические и экономические показатели функционирования объекта: кпд, быстродействие, среднее или максимальное отклонение параметров системы от заданных значений, себестоимость продукции, отдельные показатели качества продукции либо обобщённый показатель качества и т.п. Критерий оптимальности может относиться как к переходному, так и к установившемуся процессу, либо и к тому и к др. Различают регулярный и статистический критерии оптимальности. Первый зависит от регулярных параметров и от координат управляемой и управляющей систем. Второй применяется тогда, когда входные сигналы — случайные функции или (и) нужно учесть случайные возмущения, порождённые отдельными элементами системы. По математическому описанию критерий оптимальности может быть либо функцией конечного числа параметров и координат управляемого процесса, которая принимает экстремальное значение при оптимальном функционировании системы, либо функционалом от функции, описывающей закон управления; при этом определяется такой вид этой функции, при котором функционал принимает экстремальное значение. Для расчёта О. с. пользуются принципом максимума Понтрягина либо теорией динамического программирования.