1.fokalna duljina optičkih sustava
Fokalna duljina vrlo je važan pokazatelj optičkog sustava, za koncept žarišne duljine, manje -više imamo razumijevanja, ovdje pregledavamo.
Žarišna duljina optičkog sustava, definirana kao udaljenost od optičkog središta optičkog sustava do fokusa snopa kada je paralelno svjetlosno incident, mjera koncentracije ili odstupanja svjetlosti u optičkom sustavu. Sljedeći dijagram koristimo za ilustraciju ovog koncepta.
Na gornjoj slici, paralelna snopa s lijevog kraja, nakon prolaska kroz optički sustav, konvergira se u fokus slike f ', obrnuta linija proširenja zgrade se presijeca s odgovarajućom produžnom linijom incidenta paralelnim zrakom u točki, a površina koja prolazi ovu točku, koja se poziva na main, s optimijom je na osnovu načela, na osnovu načela, navrata (ili optička središnja točka), udaljenost između glavne točke i fokusa slike, to je ono što obično nazivamo žarišnom duljinom, puno ime je učinkovita žarišna duljina slike.
Iz slike se također može vidjeti da se udaljenost od posljednje površine optičkog sustava do žarišne točke f 'slike naziva stražnja žarišna duljina (BFL). U skladu s tim, ako se paralelna greda incidira s desne strane, postoje i koncepti efektivne žarišne duljine i prednje žarišne duljine (FFL).
2. Metode ispitivanja žarišne duljine
U praksi postoje mnoge metode koje se mogu koristiti za testiranje žarišne duljine optičkih sustava. Na temelju različitih principa, metode ispitivanja žarišne duljine mogu se podijeliti u tri kategorije. Prva kategorija temelji se na položaju ravnine slike, druga kategorija koristi odnos između uvećanja i žarišne duljine za dobivanje vrijednosti žarišne duljine, a treća kategorija koristi zakrivljenost valne fronte konvergirajuće svjetlosne zrake za dobivanje vrijednosti žarišne duljine.
U ovom ćemo dijelu uvesti najčešće korištene metode za ispitivanje žarišne duljine optičkih sustava: ：
2.1COllimatorska metoda
Načelo korištenja kolimatora za ispitivanje žarišne duljine optičkog sustava prikazano je na donjem dijagramu:
Na slici se testni uzorak postavlja u fokus kolimatora. Visina y testnog uzorka i žarišna duljina fc'Kolimatora su poznati. Nakon što se paralelna greda koju emitira kolimator konvergira testiranim optičkim sustavom i slika na ravnini slike, žarišna duljina optičkog sustava može se izračunati na temelju visine y 'ispitnog uzorka na ravnini slike. Žarišna duljina testiranog optičkog sustava može koristiti sljedeću formulu:
2.2 GaussovMetoda
Shematski lik Gaussove metode za ispitivanje žarišne duljine optičkog sustava prikazana je u nastavku:
Na slici su prednji i stražnji ravnini optičkog sustava koji se ispituju prikazani kao p i p ', a udaljenost između dviju glavnih ravnina je DP. U ovoj metodi vrijednost DPsmatra se poznatim ili je njegova vrijednost mala i može se zanemariti. Objekt i zaslon za prijem postavljaju se na lijeve i desne krajeve, a udaljenost između njih bilježi se kao L, gdje L mora biti veća od 4 puta veće od žarišne duljine ispitivanog sustava. Sustav testiran može se postaviti na dva položaja, označen kao položaj 1 i položaj 2. Objekt s lijeve strane može se jasno slikati na zaslonu za prijem. Udaljenost između ove dvije lokacije (označena kao D) može se mjeriti. Prema konjugiranom odnosu, možemo dobiti:
Na ova dva položaja, udaljenosti objekta bilježe se kao S1 i S2, a zatim S2 - S1 = D. Kroz derivaciju formule možemo dobiti žarišnu duljinu optičkog sustava kao u nastavku:
2.3Lensometar
Lensometar je vrlo prikladan za ispitivanje optičkih sustava duge žarišne duljine. Njegova shematska figura je sljedeća:
Prvo, objektiv koji se testira ne postavlja se u optičku stazu. Promatrana meta s lijeve strane prolazi kroz kolimacijsku leću i postaje paralelna svjetlost. Paralelno svjetlo se konvergira konvergirajućim lećama s žarišnom duljinom F2i tvori jasnu sliku u ravnini referentne slike. Nakon kalibriranja optičke staze, leća koja se ispituje stavlja se u optičku stazu, a udaljenost između ispitanog leće i konvergirajuće leće je f2. Kao rezultat toga, zbog djelovanja leće pod ispitom, svjetlosni snop će se preusmjeriti, uzrokujući pomak u položaju ravnine slike, što rezultira jasnom slikom na položaju ravnine nove slike u dijagramu. Udaljenost između nove slike i konvergirajuće leće označena je kao x. Na temelju odnosa objektne slike, žarišna duljina ispitivanog leće može se zaključiti kao:
U praksi se lensometar široko koristi u gornjem žarišnom mjerenju leća spektakla i ima prednosti jednostavnog rada i pouzdane preciznosti.
2.4 AbbeRefraktometar
Abbe refraktometar je druga metoda za ispitivanje žarišne duljine optičkih sustava. Njegova shematska figura je sljedeća:
Postavite dva vladara s različitim visinama na površinsku stranu objektiva na testu, naime ploča s pločicom 1 i pločicu s pločicom 2. Visina odgovarajuće ploče su Y1 i Y2. Udaljenost između dviju ploča je E, a kut između gornje linije vladara i optičke osi je u. Skala s ispitivanom objektivom ima žarišnu duljinu f. Na površini slike instaliran je mikroskop. Pomicanje položaja mikroskopa nalaze se gornje slike dviju ploča. U ovom trenutku, udaljenost između mikroskopa i optičke osi označena je kao y. Prema odnosu objektne slike, možemo dobiti žarišnu duljinu kao:
2.5 moire deflektometrijaMetoda
Metoda moiré deflektometrije upotrijebit će dva skupa Ronchijevih presuda u paralelnim svjetlosnim gredama. RONCHI RLEING je uzorak filma metalnog kroma nalik na mrežu na staklenu podlogu, koji se obično koristi za testiranje performansi optičkih sustava. Metoda koristi promjenu moiré rubova koje su formirale dvije rešetke za testiranje žarišne duljine optičkog sustava. Shematski dijagram principa je sljedeći:
Na gornjoj slici promatrani objekt, nakon prolaska kroz kolimator, postaje paralelna greda. U optičkoj stazi, bez dodavanja testirane leće, paralelna greda prolazi kroz dvije rešetke s kutom pomaka θ i razmakom rešetke D, tvoreći skup moiré frigema na ravnini slike. Zatim se testirana leća stavlja u optičku stazu. Izvorna kolimirana svjetlost, nakon refrakcije leća, proizvest će određenu žarišnu duljinu. Polumjer zakrivljenosti svjetlosti može se dobiti iz sljedeće formule:
Obično je leća koja se testira postavljena vrlo blizu prve rešetke, tako da R vrijednost u gornjoj formuli odgovara žarišnoj duljini leće. Prednost ove metode je u tome što može testirati žarišnu duljinu sustava pozitivne i negativne žarišne duljine.
2.6 optičkiFIberAutokollimacijaMetoda
Princip korištenja metode autokolimacije optičkih vlakana za ispitivanje žarišne duljine leće prikazan je na donjoj slici. Koristi vlaknaste optike za emitiranje divergentne grede koja prolazi kroz objektiv koja se testira, a zatim na ravninu. Tri optička staza na slici predstavljaju uvjete optičkih vlakana unutar fokusa, unutar fokusa, odnosno izvan fokusa. Pomicanje položaja leće pod testiranjem naprijed -nazad, možete pronaći položaj glave vlakana u fokusu. U ovom trenutku, snop se samokolimizira, a nakon refleksije ravninskim ogledalom, većina energije će se vratiti u položaj glave vlakana. Metoda je u principu jednostavna i jednostavna za implementaciju.
3.konkluzija
Žarišna duljina važan je parametar optičkog sustava. U ovom članku detaljno opisujemo koncept žarišne duljine optičkog sustava i njezine metode ispitivanja. U kombinaciji sa shematskim dijagramom, objašnjavamo definiciju žarišne duljine, uključujući koncepte žarišne duljine na strani slike, žarišnu duljinu na strani objekata i žarišnu duljinu prednjeg do leđa. U praksi postoje mnoge metode za testiranje žarišne duljine optičkog sustava. Ovaj članak uvodi načela ispitivanja kolimatorske metode, Gaussovu metodu, metodu mjerenja žarišne duljine, metodu mjerenja žarišne duljine ABBE, metodu otklona Moiré i metodu autokolimacije optičkih vlakana. Vjerujem da ćete čitati ovaj članak bolje razumijevati parametre žarišne duljine u optičkim sustavima.
Post Vrijeme: kolovoz-09-2024
