🔴 Прицелы с красной точкой: эффект коллимации

Вы можете подумать, что красная точка — это просто светодиод. Но это не так. Коллимация с точки зрения физики —  это превращение расходящегося пучка света в параллельный. Светодиод в основании прицела светит во все стороны, а вогнутая линза (коллиматор) собирает лучи в строго параллельный поток. Светодиод (LED) излучает красный свет (обычно 670 нм). Сферическое зеркало с дихроичным покрытием отражает только красный спектр, пропуская остальной свет. Светодиод находится в фокусе отражающей оптики.

Когда источник света расположен точно в фокусе оптической системы, лучи выходят параллельным пучком. Мозг интерпретирует параллельные лучи как свет, идущий из бесконечности. Поэтому точка "висит" не на стекле, а проецируется на цель. Но если лучи выходят параллельные, то почему они на стекле фокусируются в точку, а не в равномерный фонарь? На самом деле лучи из прицела НЕ фокусируются на стекле. Точка, которую вы видите — это не изображение на стекле, а мнимое изображение, которое ваш мозг проецирует в пространство за прицелом.

В классическом коллиматорном прицеле (с дихроичным зеркалом) происходит следующее:
1. Светодиод испускает свет во все стороны. Это расходящийся пучок.
2. Вогнутое зеркало (стекло прицела с покрытием) отражает этот свет. Светодиод находится в фокусе этого зеркала.
3. После отражения от вогнутого зеркала лучи становятся параллельными. Именно это и есть коллимация.
4. В ваш глаз попадает именно этот параллельный пучок. Мозг по своей природе не умеет определять расстояние до источника параллельных лучей — он «думает», что свет идёт из бесконечности.

Вы не видите свет, который отразился в сторону. Вы видите только ту часть параллельного пучка, которая попала прямо в ваш зрачок. Поскольку пучок параллельный, вы увидите одинаково яркую точку, где бы ни находился ваш глаз (в пределах рабочей зоны). То есть вы не увидите всё стекло светящимся — вы увидите маленькую яркую метку.

Рассмотрим еще простой эксперимент, чтобы понять эффект. Возьмите лазерную указку и посветите ею в обычное оконное стекло под углом. Вы увидите пятно на стекле. А теперь посветите в вогнутое зеркало, у которого источник света находится в фокусе. Вы увидите не равномерно засвеченное зеркало, а один яркий блик, который движется за вашим глазом. То, что вы называете «точкой на стекле» — на самом деле стерео-оптический обман. Физически светящегося пятна на стекле нет. Есть отражённый параллельный пучок, который ваш мозг интерпретирует как удалённый точечный источник.

❓ Вопрос для наших физиков: Почему существует ошибка параллакса для такой системы? И как её оценить? Параллакс — это кажущееся смещение объекта относительно фона при изменении положения наблюдателя.
#физика #оптика #концентраторы #эксперимент #солнечная_энергия #physics #science #наука

🔍 Исчезающий объект в области «видимости» линзы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib