1. fokale lengte van optiese stelsels
Fokuslengte is 'n baie belangrike aanduiding van die optiese stelsel, vir die konsep van fokuslengte, ons het min of meer 'n begrip, ons hersien hier.
Die fokuslengte van 'n optiese stelsel, gedefinieer as die afstand van die optiese middelpunt van die optiese stelsel na die fokus van die balk wanneer parallel ligte voorval is, is 'n maatstaf van die konsentrasie of divergensie van lig in 'n optiese stelsel. Ons gebruik die volgende diagram om hierdie konsep te illustreer.
In die bogenoemde figuur kom die parallelle balk -voorval van die linkerkant af, nadat hy deur die optiese stelsel deurgegaan het, na die beeldfokus f ', die omgekeerde verlengingslyn van die konvergerende straal mekaar met die ooreenstemmende verlengingslyn van die voorval parallel straal op 'n punt, en die oppervlak wat hierdie punt verbygaan en loodreg op die optiese as by die point point point genoem word, die hoof van die onderste punt met die optiese axis, wat die agterste punt genoem word. punt (of die optiese middelpunt), die afstand tussen die hoofpunt en die beeldfokus, dit is wat ons gewoonlik die fokuslengte noem, die volle naam is die effektiewe brandpunt van die beeld.
Uit die figuur kan ook gesien word dat die afstand vanaf die laaste oppervlak van die optiese stelsel na die fokuspunt F 'van die beeld die agterste fokuslengte (BFL) genoem word. In ooreenstemming, as die parallelle balk van die regterkant af is, is daar ook konsepte van effektiewe brandpuntlengte en voorste fokuslengte (FFL).
2. Fokuslengtetoetsmetodes
In die praktyk is daar baie metodes wat gebruik kan word om die brandpunt van optiese stelsels te toets. Op grond van verskillende beginsels, kan die fokuslengtetoetsmetodes in drie kategorieë verdeel word. Die eerste kategorie is gebaseer op die posisie van die beeldvlak, die tweede kategorie gebruik die verwantskap tussen vergroting en die fokale lengte om die fokuslengtewaarde te verkry, en die derde kategorie gebruik die golffront -kromming van die konvergerende ligstraal om die brandpuntwaarde te verkry.
In hierdie afdeling stel ons die algemeen gebruikte metodes bekend om die brandpunt van optiese stelsels te toets: ：
2.1COllimator -metode
Die beginsel van die gebruik van 'n kollimator om die fokuslengte van 'n optiese stelsel te toets, is soos getoon in die onderstaande diagram:
In die figuur word die toetspatroon op die fokus van die kollimator geplaas. Die hoogte y van die toetspatroon en die brandpuntlengte fc'Van die kollimator is bekend. Nadat die parallelle balk wat deur die kollimator vrygestel word, deur die getoetsde optiese stelsel gekonvergeer word en op die beeldvlak afgeneem word, kan die fokuslengte van die optiese stelsel bereken word op grond van die hoogte y 'van die toetspatroon op die beeldvlak. Die brandpuntslengte van die getoetsde optiese stelsel kan die volgende formule gebruik:
2.2 GaussianMetode
Die skematiese figuur van die Gaussiese metode om die brandpunt van 'n optiese stelsel te toets, word hieronder getoon:
In die figuur word die voorste en agterste hoofvliegtuie van die optiese stelsel wat onder die toets is, onderskeidelik as P en P 'voorgestel, en die afstand tussen die twee hoofvliegtuie is DP. In hierdie metode is die waarde van DPword as bekend beskou, of die waarde daarvan is klein en kan geïgnoreer word. 'N Voorwerp en 'n ontvangsskerm word aan die linker- en regterpunte geplaas, en die afstand tussen hulle word aangeteken as L, waar L groter moet wees as 4 keer die brandpuntslengte van die stelsel wat toets. Die stelsel wat getoets word, kan in twee posisies geplaas word, aangedui as onderskeidelik posisie 1 en posisie 2. Die voorwerp aan die linkerkant kan duidelik op die ontvangskerm afgeneem word. Die afstand tussen hierdie twee liggings (aangedui as D) kan gemeet word. Volgens die gekonjugeerde verhouding kan ons:
Op hierdie twee posisies word die voorwerpafstande onderskeidelik as S1 en S2 aangeteken, dan S2 - S1 = D. Deur die formule -afleiding, kan ons die fokuslengte van die optiese stelsel soos hieronder kry:
2.3Lensometer
Die lensometer is baie geskik vir die toets van optiese stelsels vir lang fokuslengte. Die skematiese figuur is soos volg:
Eerstens word die lens onder die toets nie in die optiese pad geplaas nie. Die waargenome teiken aan die linkerkant gaan deur die kollimerende lens en word parallel lig. Die parallelle lig word gekonvergeer deur 'n konvergerende lens met 'n brandpunt van F2en vorm 'n duidelike beeld op die verwysingsbeeldvlak. Nadat die optiese baan gekalibreer is, word die lens onder die toets in die optiese pad geplaas, en die afstand tussen die lens onder toets en die konvergerende lens is F2. As gevolg hiervan, sal die ligstraal weer gefokus word, wat 'n verskuiwing in die posisie van die beeldvlak veroorsaak, wat lei tot 'n duidelike beeld op die posisie van die nuwe beeldvlak in die diagram. Die afstand tussen die nuwe beeldvlak en die konvergerende lens word aangedui as x. Op grond van die objek-beeldverhouding, kan die fokuslengte van die lens wat getoets word, afgelei word as:
In die praktyk word die lensometer wyd gebruik in die boonste fokale meting van skouspellense, en het dit die voordele van eenvoudige werking en betroubare presisie.
2.4 AbbeReFractometer
Die ABBE -refraktometer is 'n ander metode om die fokuslengte van optiese stelsels te toets. Die skematiese figuur is soos volg:
Plaas twee heersers met verskillende hoogtes aan die voorwerpoppervlak van die lens wat onder toets is, naamlik Scalplate 1 en Scalplate 2. Die ooreenstemmende skaalplate se hoogte is Y1 en Y2. Die afstand tussen die twee skaalplate is E, en die hoek tussen die boonste lyn van die liniaal en die optiese as is u. Die geskaalde word deur die getoetsde lens met 'n fokuslengte van f afgeneem. 'N Mikroskoop word aan die einde van die beeldoppervlak geïnstalleer. Deur die posisie van die mikroskoop te skuif, word die boonste beelde van die twee skaalplate gevind. Op hierdie tydstip word die afstand tussen die mikroskoop en die optiese as aangedui as y. Volgens die objek-beeldverhouding kan ons die brandpuntslengte as ： kry
2.5 Moire deflectometrieMetode
Die Moiré Deflectometry -metode gebruik twee stelle Ronchi -beslissings in parallelle ligbalke. Ronchi-beslissing is 'n roosteragtige patroon van metaalchroomfilm wat op 'n glasubstraat neergesit word, wat gereeld gebruik word om die werkverrigting van optiese stelsels te toets. Die metode maak gebruik van die verandering in moiré -rande wat deur die twee roosters gevorm word om die fokuslengte van die optiese stelsel te toets. Die skematiese diagram van die beginsel is soos volg ：
In die figuur hierbo word die waargenome voorwerp, nadat hy deur die kollimator gegaan het, 'n parallelle balk. In die optiese pad, sonder om eers die getoetsde lens by te voeg, gaan die parallelle balk deur twee roosters met 'n verplasingshoek van θ en 'n traliewerk van D, wat 'n stel Moiré -rande op die beeldvlak vorm. Dan word die getoetsde lens in die optiese pad geplaas. Die oorspronklike gekollimeerde lig, na breking deur die lens, sal 'n sekere brandpuntlengte lewer. Die krommingsradius van die ligstraal kan verkry word uit die volgende formule ：
Gewoonlik word die lens onder die toets baie naby aan die eerste traliewerk geplaas, sodat die R -waarde in bogenoemde formule ooreenstem met die fokuslengte van die lens. Die voordeel van hierdie metode is dat dit die brandpunt van positiewe en negatiewe brandpuntstelsels kan toets.
2.6 OptiesFiberAutokollimasieMetode
Die beginsel van die gebruik van die optiese vesel -outokollimasiemetode om die fokuslengte van die lens te toets, word in die onderstaande figuur getoon. Dit gebruik veseloptika om 'n uiteenlopende balk uit te stuur wat deur die lens gaan en dan op 'n vlakspieël. Die drie optiese paaie in die figuur stel die toestande van die optiese vesel binne die fokus, binne die fokus en buite die fokus onderskeidelik voor. Deur die posisie van die lens heen en weer te toets, kan u die posisie van die veselkop by die fokus vind. Op hierdie tydstip is die balk self gesamentlik, en na weerkaatsing deur die vlakspieël, sal die meeste van die energie na die posisie van die veselkop terugkeer. Die metode is in beginsel eenvoudig en maklik om te implementeer.
3. Afsluiting
Fokuslengte is 'n belangrike parameter van 'n optiese stelsel. In hierdie artikel bespreek ons die konsep van optiese fokuslengte van die stelsel en die toetsmetodes daarvan. Gekombineer met die skematiese diagram, verduidelik ons die definisie van brandpuntlengte, insluitend die konsepte van die beeldkant van die beeldkant, die voorkant van die voorkant van die voorkant en voor-tot-rug-fokale lengte. In die praktyk is daar baie metodes om die brandpunt van 'n optiese stelsel te toets. Hierdie artikel stel die toetsbeginsels van die Collimator -metode, die Gaussiese metode, die metingsmetode van die fokuslengte, die metingsmetode van ABBe, die metingsmetode van die Moiré -afbuigingsmetode, en optiese vesel -outokollimasiemetode bekend. Ek glo dat u deur hierdie artikel te lees, 'n beter begrip van die brandpuntparameters in optiese stelsels sal hê.
Postyd: Aug-09-2024
