Created with Sketch.

Fokus (optik)

[[Fil:Lens rays 1.png|right|400px|Fokalpunkten/brännpunkten, F, för en konvex lins. F betecknar fokus/bildpunkten för punkten S.]] Ett fokus eller bildpunkt är inom geometrisk optik en punkt i vilken strålar utgående från en punkt på objektet sammanfaller. Även om begreppet avser en geometrisk punkt, så samlas skärningspunkterna för ett strålknippes strålar inom en rumslig volym i verkligheten och den minsta cirkel genom vilken alla knippets strålar passerar kallas för oskärpecirkel. Med brännpunkt eller fokalpunkt, ofta bara kallad fokus, avses en specifik punkt (eller två specifika punkter) i rymden i förhållande till en konvex eller konkav lins eller spegel (eller ett system av flera linser eller speglar). Mot denna punkt sammanstrålar (konvergerar) eller från denna punkt utstrålar (divergerar) alla med varandra och den optiska axeln parallella ljusstrålar (kollimerat ljus) efter brytningen eller reflektionen i en lins eller paraboloid spegel. För prolat ellipsoidala och hyperboliska speglar avses med bränn- eller fokalpunkt endera av två punkter sådana att ljusstrålar riktade från eller mot den ena efter reflektionen riktas från eller mot den andra (en paraboloid spegel kan betraktas som ett gränsfall mellan prolat ellipsoidala och hyperboliska speglar med den ena fokalpunkten i oändligheten). En sfärisk spegel är ett gränsfall mellan prolat och oblat ellipsoidala speglar, där de båda fokalpunkterna sammanfaller (i sfärens medelpunkt), så att ljus rikat från eller mot medelpunkten återspeglas i rakt motsatt riktning. Oblata ellipsoider/sfäroider saknar egentlig fokalpunkt (ellipsens två fokus ligger hos denna på en cirkel i storaxelplanet mot vilket rotationsaxeln, ellipsens lillaxel, är normal). För sfäriska speglar talar man ändå om en "fokalpunkt" som ligger halvvägs mellan medelpunkten och sfärens yta, eftersom sfäriska speglar med liten diameter i förhållande till sfärens krökningsradie kan approximeras med paraboliska speglar så att parallella inkommande strålar sammanstrålar i ungefär samma punkt (och detsamma gäller ellipsoidala och hyperboliska speglar). Med brännvidd eller fokallängd avses avståndet från linsen/spegeln (eller, för ett optiskt system bestående av flera linser/speglar, det optiska avståndet från primärlinsen/primärspegeln) till brännpunkten/fokalpunkten. Med Gaussfokus''' menas ett fokus som bildas av paraxiella strålar, det vill säga strålar som i stort sett sammanfaller med systemets optiska axel (ligger så nära den optiska axeln att sinus och tangens för strålens vinkel mot denna kan anses vara lika med vinkeln själv uttryckt i radianer och cosinus för vinkeln kan anses vara lika med ett). För ett system fritt från aberration sammanfaller det faktiska fokuset med Gaussfokuset.Gaussian approximation på TelescopeOptics.net.Fokus kan även syfta på det avstånd mellan en lins och ett objekt som på andra sidan linsen projicerar en skarp bild av objektet på ett fokalplan, till exempel en kamerafilm. Ordet "brännpunkt", liksom "fokus" (focus betyder "härd" på latinFokus i SAOB.), kommer av att de (i stort sett) parallella strålarna från den avlägsna ljuskällan solen åstadkommer en brännande punkt just här. Brännpunkter för linser

Adaptiv optik för teleskop

miniatyr|ESO:s Very Large Telescope i Chile. Fyra kraftfulla laserstrålar skapar laserguidestjärnor. Adaptiv optik (AO) är en teknik som används för att förbättra upplösningen hos olika optiska system, bland annat teleskop. Ljus som passerar genom jordens atmosfär förvrängs av turbulens i luften. Tekniken fungerar så att denna distorsion motverkas av att ljuset i teleskopet reflekteras mot en böjlig spegel vars yta kontinuerligt anpassas efter distorsionen. En liknande teknik används inom oftalmologin för undersökning av ögats näthinna. Ljus som passerar genom ögats lins kan förvrängas av snabba variationer i linsens brytningsindex, dess "optiska täthet". Denna tillämpning beskrivs inte i den här artikeln. Bakgrund vänster|miniatyr|Plana ljusvågor från en avlägsen punktkälla förvrängs av ett turbulent skikt i atmosfären. Ljus från en punktkälla, exempelvis en avlägsen stjärna, utbreder sig som plana vågor i rymdens vakuum eller i medier med konstant optisk täthet. I jordens atmosfär råder turbulens, det vill säga att tätheten ständigt skiftar på ett oförutsägbart sätt. De ursprungligen plana vågfronterna förvrängs därmed och det objekt man betraktar blir suddigt (jämför artikel om seeing). Upplösningen hos ett spegelteleskop begränsas dels av spegelns diameter, dels av turbulens i atmosfären. Ett perfekt teleskop skulle utan störande turbulens haft en vinkelupplösning av ungefär λ/D (λ = ljusets våglängd, D = spegeldiameter, upplösningen uttryckt i radianer). För ett teleskop med diametern 8 meter och λ = 500 nm (blågrönt ljus) skulle upplösningen bli cirka 0,012 bågsekunder. Turbulens i atmosfären gör emellertid att upplösningen i stället blir cirka 1 bågsekund, samma skärpa som man hade fått med en spegel på bara 20 cm. Även om man placerar teleskopet på hög höjd uppnår man inte mycket bättre upplösning med stora instrument än med små. (Stora instrument samlar dock fler fotoner än små och kan därför registrera ljussvagare objekt.)Rigaud, s 1197.