1. Gjatësia fokale e sistemeve optike
Gjatësia fokale është një tregues shumë i rëndësishëm i sistemit optik, për konceptin e gjatësisë fokale, ne pak a shumë kemi një kuptim, ne i rishikojmë këtu.
Gjatësia fokale e një sistemi optik, i përcaktuar si distanca nga qendra optike e sistemit optik në fokusin e rrezes kur incidenti paralel i dritës, është një masë e përqendrimit ose divergjencës së dritës në një sistem optik. Ne përdorim diagramin e mëposhtëm për të ilustruar këtë koncept.
Në figurën e mësipërme, incidenti paralel me rreze nga skaji i majtë, pasi kaloi nëpër sistemin optik, konvergon në fokusin e figurës F ', linja e kundërt e zgjatjes së rrezeve konverguese kryqëzon me vijën përkatëse të shtrirjes së rrezes paralele të incidentit në një pikë, dhe sipërfaqja që kalon këtë pikë dhe është pingul në boshtin optik quhet pjesa e pasme e avionit të shpinës, të pasme të rrafshit të shpinës me një pikë të pasme të aksionit të parë në pikë, të cilat janë të quajtura në pikën e aksionit të shpinës. Pika kryesore (ose pika e qendrës optike), distanca midis pikës kryesore dhe fokusit të figurës, është ajo që ne zakonisht e quajmë gjatësinë fokale, emri i plotë është gjatësia fokale efektive e figurës.
Nga figura mund të shihet gjithashtu se distanca nga sipërfaqja e fundit e sistemit optik në pikën fokale f 'të figurës quhet gjatësia fokale e pasme (BFL). Përkatësisht, nëse rrezja paralele është incident nga ana e djathtë, ekzistojnë edhe koncepte të gjatësisë fokale efektive dhe gjatësisë fokale të përparme (FFL).
2. Metodat e testimit të gjatësisë fokale
Në praktikë, ka shumë metoda që mund të përdoren për të provuar gjatësinë fokale të sistemeve optike. Bazuar në parime të ndryshme, metodat e testimit të gjatësisë fokale mund të ndahen në tre kategori. Kategoria e parë bazohet në pozicionin e rrafshit të figurës, kategoria e dytë përdor marrëdhëniet midis zmadhimit dhe gjatësisë fokale për të marrë vlerën e gjatësisë fokale, dhe kategoria e tretë përdor lakimin e valës së rrezes konverguese për të marrë vlerën e gjatësisë fokale.
Në këtë seksion, ne do të prezantojmë metodat e përdorura zakonisht për testimin e gjatësisë fokale të sistemeve optike: BAZUAR:
2.1CMetoda e ollimatorit
Parimi i përdorimit të një kolimatori për të provuar gjatësinë fokale të një sistemi optik është siç tregohet në diagramin më poshtë:
Në figurë, modeli i provës vendoset në fokusin e kolimatorit. Lartësia y e modelit të provës dhe gjatësia fokale fc'e kolimatorit janë të njohura. Pasi rrezja paralele e emetuar nga kolimatori konvergohet nga sistemi optik i testuar dhe fotografohet në rrafshin e figurës, gjatësia fokale e sistemit optik mund të llogaritet bazuar në lartësinë y 'të modelit të provës në rrafshin e figurës. Gjatësia fokale e sistemit optik të testuar mund të përdor formulën e mëposhtme:
2.2 GaussianMetod
Shifra skematike e metodës Gaussian për testimin e gjatësisë fokale të një sistemi optik tregohet si më poshtë:
Në figurë, aeroplanët kryesorë të përparmë dhe të pasmë të sistemit optik nën provë përfaqësohen përkatësisht p dhe p ', dhe distanca midis dy aeroplanëve kryesorë është dP. Në këtë metodë, vlera e dPkonsiderohet e njohur, ose vlera e saj është e vogël dhe mund të injorohet. Një objekt dhe një ekran pranues vendosen në skajet e majta dhe të djathta, dhe distanca midis tyre regjistrohet si L, ku L duhet të jetë më e madhe se 4 herë gjatësia fokale e sistemit nën provë. Sistemi nën provë mund të vendoset në dy pozicione, të përcaktuara si pozicioni 1 dhe pozicioni 2 përkatësisht. Objekti në të majtë mund të fotografohet qartë në ekranin e marrjes. Distanca midis këtyre dy lokacioneve (e shënuar si D) mund të matet. Sipas marrëdhënies konjuguese, ne mund të marrim:
Në këto dy pozicione, distancat e objektit regjistrohen përkatësisht S1 dhe S2, atëherë S2 - S1 = D. Përmes derivimit të formulës, ne mund të marrim gjatësinë fokale të sistemit optik si më poshtë:
2.3Luksozensometër
Lensometri është shumë i përshtatshëm për testimin e sistemeve optike të gjatësisë fokale. Shifra e saj skematike është si më poshtë:
Së pari, lentet nën provë nuk vendosen në rrugën optike. Synimi i vëzhguar në të majtë kalon nëpër lentet kolimuese dhe bëhet dritë paralele. Drita paralele konvergohet nga një lente konverguese me një gjatësi fokale të f2dhe formon një imazh të qartë në rrafshin e imazhit të referencës. Pasi të kalibrohet shtegu optik, lentet nën provë vendosen në shtegun optik, dhe distanca midis lenteve nën provë dhe lentet konverguese është f2. Si rezultat, për shkak të veprimit të lenteve nën provë, rrezja e dritës do të ripërcaktohet, duke shkaktuar një zhvendosje në pozicionin e rrafshit të figurës, duke rezultuar në një imazh të qartë në pozicionin e rrafshit të ri të imazhit në diagram. Distanca midis rrafshit të ri të imazhit dhe lenteve konverguese shënohet si x. Bazuar në marrëdhënien objekt-imazh, gjatësia fokale e lenteve nën provë mund të konstatohet si:
Në praktikë, lensometri është përdorur gjerësisht në matjen më të lartë fokale të lenteve të spektaklit, dhe ka avantazhet e funksionimit të thjeshtë dhe saktësisë së besueshme.
2.4 AbbeRefractometer
Refrakometri Abbe është një metodë tjetër për testimin e gjatësisë fokale të sistemeve optike. Shifra e saj skematike është si më poshtë:
Vendosni dy sundimtarë me lartësi të ndryshme në anën sipërfaqësore të objektit të lenteve nën provë, përkatësisht Scaleplate 1 dhe ScalePlate 2. Lartësia përkatëse e shkallëve të shkallës janë Y1 dhe Y2. Distanca midis dy pllakave të shkallëve është E, dhe këndi midis vijës së sipërme të sundimtarit dhe boshtit optik është u. Shkallëzimi është paraqitur nga lentet e testuara me një gjatësi fokale të f. Një mikroskop është instaluar në fundin e sipërfaqes së figurës. Duke lëvizur pozicionin e mikroskopit, gjenden imazhet kryesore të dy shkallëve. Në këtë kohë, distanca midis mikroskopit dhe boshtit optik tregohet si y. Sipas marrëdhënies objekt-imazh, ne mund të marrim gjatësinë fokale si
2.5 deflectometria e moireMetodë
Metoda e deflectometrisë së Moiré do të përdorë dy grupe të vendimeve të Ronchi në rrezet paralele të dritës. Ruling Ronchi është një model i ngjashëm me rrjetin e filmit metalik të kromit të depozituar në një substrat qelqi, i përdorur zakonisht për testimin e performancës së sistemeve optike. Metoda shfrytëzon ndryshimin në skajet e Moiré të formuar nga dy grilat për të provuar gjatësinë fokale të sistemit optik. Diagrami skematik i parimit është si më poshtë
Në figurën e mësipërme, objekti i vëzhguar, pasi të kalojë nëpër kolimator, bëhet një rreze paralele. Në shtegun optik, pa shtuar së pari lentet e testuara, rrezja paralele kalon nëpër dy gradime me një kënd zhvendosjeje të θ dhe një hapësirë grilë të D, duke formuar një grup të Moiré Fringes në rrafshin e figurës. Pastaj, lentet e testuara vendosen në rrugën optike. Drita origjinale e kolimuar, pas refraksionit nga lentet, do të prodhojë një gjatësi të caktuar fokale. Rrezja e lakimit të rrezes së dritës mund të merret nga formula e mëposhtme
Zakonisht lentet nën provë vendosen shumë afër grilës së parë, kështu që vlera R në formulën e mësipërme korrespondon me gjatësinë fokale të lenteve. Avantazhi i kësaj metode është se mund të testojë gjatësinë fokale të sistemeve të gjatësisë fokale pozitive dhe negative.
2.6 optikeFi urtëAshfrytëzimMetod
Parimi i përdorimit të metodës së autokollimit të fibrave optike për të provuar gjatësinë fokale të lenteve është treguar në figurën më poshtë. Përdor optikën e fibrave për të lëshuar një rreze divergjente që kalon nëpër lentet që testohen dhe më pas në një pasqyrë aeroplan. Tre shtigjet optike në figurë paraqesin kushtet e fibrës optike brenda fokusit, në fokus, dhe jashtë përqendrimit përkatësisht. Duke lëvizur pozicionin e lenteve nën provë mbrapa dhe me radhë, ju mund të gjeni pozicionin e kokës së fibrave në fokus. Në këtë kohë, rrezja është e vetë-bashkuar, dhe pas reflektimit nga pasqyra e aeroplanit, shumica e energjisë do të kthehet në pozicionin e kokës së fibrave. Metoda është e thjeshtë në parim dhe e lehtë për t’u zbatuar.
3. Konkluzioni
Gjatësia fokale është një parametër i rëndësishëm i një sistemi optik. Në këtë artikull, ne detajojmë konceptin e gjatësisë fokale të sistemit optik dhe metodave të tij të testimit. Kombinuar me diagramin skematik, ne shpjegojmë përkufizimin e gjatësisë fokale, duke përfshirë konceptet e gjatësisë fokale të anës së figurës, gjatësinë fokale nga ana e objektit dhe gjatësinë fokale përpara-pas-mbrapa. Në praktikë, ka shumë metoda për testimin e gjatësisë fokale të një sistemi optik. Ky artikull prezanton parimet e testimit të metodës së kolimatorit, metodën Gaussian, metodën e matjes së gjatësisë fokale, metodën e matjes së gjatësisë fokale ABBE, metodën e devijimit të Moiré dhe metodën e autokollimimit të fibrave optike. Unë besoj se duke lexuar këtë artikull, ju do të keni një kuptim më të mirë të parametrave të gjatësisë fokale në sistemet optike.
Koha e postimit: Gusht-09-2024
