Профессиональный калькулятор оптики
Зачем нужен профессиональный калькулятор оптики?
Современная оптика — это не только фундаментальная физика, но и основа огромного количества прикладных дисциплин: от оптического приборостроения и фотоники до медицинской визуализации и машинного зрения.
Профессиональный калькулятор оптики решает ключевую задачу: быстро, точно и воспроизводимо выполнять расчёты, которые в классическом виде требуют ручного вывода формул. Это особенно важно в фотографии и прикладной оптике.
Отличие от учебных инструментов:
- Ориентирован на инженерные и научные расчёты
- Работа с реальными физическими параметрами
- Понимание ограничений моделей
- Использование формул, признанных в международной практике (ISO, DIN, ANSI)
Линзы
Фокусное расстояние, тонкие и толстые линзы, формула изготовителя.
Преломление
Закон Снеллиуса, критические углы, полное внутреннее отражение.
Отражение
Законы отражения, инженерная интерпретация, 3D задачи.
Глубина резкости
DOF, гиперфокальное расстояние, круг нерезкости.
Расчёт фокусного расстояния
Физический смысл
Фокусное расстояние — фундаментальная характеристика, определяющая степень собирания или рассеяния света, масштаб изображения и светосилу системы.
Формула тонкой линзы
где f — фокусное расстояние, d₀ — расстояние до объекта, dᵢ — расстояние до изображения.
Формула изготовителя (Lensmaker’s)
Для инженерных расчётов используется модель, учитывающая материал и кривизну поверхностей.
- n — показатель преломления материала
- R₁, R₂ — радиусы кривизны поверхностей
* Калькулятор автоматически учитывает знаки радиусов и типы линз (двояковыпуклые, мениски и др.)
Преломление света
Закон описывает поведение света при переходе между средами с разной оптической плотностью (например, воздух-стекло).
Применение:
- Линзовая и волоконная оптика
- Медицинская визуализация (эндоскопия)
- Расчет критического угла и полного внутреннего отражения
Закон отражения
Угол падения равен углу отражения. В инженерной практике это позволяет рассчитывать траектории в сложных зеркальных системах и лазерных резонаторах.
⚠️ Классический закон рассматривает идеальные поверхности. Диффузное отражение требует более сложных моделей (BRDF).
Глубина резкости (DOF)
Диапазон расстояний, в пределах которого изображение воспринимается резким. Критически важно для фотографии и микроскопии.
Гиперфокал
Расстояние, при фокусировке на которое все объекты от половины этого расстояния до бесконечности будут резкими.
Круг нерезкости
Circle of Confusion — критерий, определяющий, что именно глаз или сенсор считает "точкой".
Апертура
Влияние диафрагмы на глубину изображаемого пространства.
Кому предназначен инструмент?
- ✓Инженеры-оптики и разработчики систем
- ✓Студенты технических и физических вузов
- ✓Фотографы, углубленно изучающие оптику
- ✓Преподаватели физики
Ограничения модели
Калькулятор работает в рамках геометрической оптики. Это означает:
- • Длина волны считается пренебрежимо малой.
- • Интерференция и дифракция не учитываются напрямую.
- • Лучи рассматриваются как идеальные геометрические линии.
Такая модель является стандартом на ранних этапах инженерного проектирования.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Калькулятор App Store: доход, ASO, UA, удержание и монетизация
Комплексный калькулятор для мобильных приложений: расчёт дохода (IAP, подписки, платные загрузки), ASO-оптимизация (ключевые слова, скриншоты, рейтинг), стоимость привлечения (CPI, ROAS), анализ удержания (Day 1/7/30/90), размер приложения и сравнение моделей монетизации. Поддержка RuStore и AppGallery.
Калькулятор пенсии РФ (ИПК, страховая, накопительная)
Рассчитайте будущую пенсию по формуле СФР: ИПК, фиксированная выплата, накопительная часть. Учет стажа и зарплаты.
Странные калькуляторы: бананы, зомби и животные
Веселые калькуляторы: измерение роста в бананах, тест на выживание среди зомби и перевод возраста питомцев в человеческие года.
Калькулятор комплексных чисел
Сложение, вычитание, умножение, деление, модуль, аргумент, степень, корень комплексных чисел. Визуализация на плоскости.
Калькулятор интервального повторения (SM-2, Эббингауз)
Расписание повторений по алгоритму SM-2 (SuperMemo), кривая забывания Эббингауза, оптимальный интервал повторения и планировщик колоды карточек Anki.
Калькулятор углеродного следа (CO2)
Рассчитайте выбросы CO2 от перелетов, поездок и домашнего энергопотребления. Узнайте свой вклад в экологию.
Калькулятор пчеловодства
Расчёт производства мёда и воска, кормления пчёл на зимовку, экономики пасеки. По нормам ГОСТ 19792-2017 и ветеринарным правилам РФ.
Калькулятор матриц
Вычисление определителя, обратной матрицы, ранга и собственных значений. Удобный интерфейс с решением.
Калькулятор API Rate Limit (quota)
Рассчитайте RPS, RPM и безопасные интервалы запросов. Узнайте, как избежать ошибки HTTP 429.
Генератор UUID v4 онлайн
Генерация UUID v4. Один или сотни уникальных идентификаторов за секунду. Разные форматы.
Калькулятор блокчейна
Расчёты блокчейна: майнинг, размер цепи, газ/комиссии, стейкинг, консенсус, токеномика
Калькулятор знака зодиака и фазы луны по дате
Узнайте свой знак зодиака и лунную фазу по дате рождения. Астрологический расчет положения Солнца и Луны онлайн.
Калькулятор мыловарения (SAP числа)
Щёлочь (NaOH/KOH) для холодного и горячего мыловарения. SAP числа масел, пережир, вода.
Unix Timestamp Converter (перевод времени)
Конвертер Unix Timestamp в дату и обратно. Текущее время Unix, live-режим, форматы ISO 8601, UTC.
Калькулятор дебиторской задолженности
Рассчитайте оборачиваемость дебиторской задолженности, DSO, резерв по сомнительным долгам и проведите aging-анализ просрочки.