1.Gjatesia fokale e sistemeve optike
Gjatësia fokale është një tregues shumë i rëndësishëm i sistemit optik, për konceptin e gjatësisë fokale, pak a shumë kemi një kuptim, e shqyrtojmë këtu.
Gjatësia fokale e një sistemi optik, e përcaktuar si distanca nga qendra optike e sistemit optik në fokusin e rrezes kur drita paralele bie, 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, rrezja paralele që bie nga skaji i majtë, pasi kalon përmes sistemit optik, konvergon në fokusin e imazhit F', vija e kundërt e shtrirjes së rrezes konvergjente kryqëzohet me vijën përkatëse të shtrirjes së rrezes paralele rënëse në një pika, dhe sipërfaqja që kalon këtë pikë dhe është pingul me boshtin optik quhet plani kryesor i pasëm, rrafshi kryesor i pasmë kryqëzohet me boshtin optik në pikën P2, e cila quhet pika kryesore (ose pika qendrore optike), distanca midis pikës kryesore dhe fokusit të imazhit, është ajo që ne zakonisht e quajmë gjatësi fokale, emri i plotë është gjatësia fokale efektive e imazhit.
Nga figura mund të shihet gjithashtu se distanca nga sipërfaqja e fundit e sistemit optik deri në pikën fokale F' të figurës quhet gjatësia fokale e pasme (BFL). Në përputhje me rrethanat, nëse rrezja paralele bie nga ana e djathtë, ekzistojnë gjithashtu 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 testuar 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 planit të imazhit, kategoria e dytë përdor marrëdhënien midis zmadhimit dhe gjatësisë fokale për të marrë vlerën e gjatësisë fokale dhe kategoria e tretë përdor lakimin e frontit valor të rrezes së dritës konvergjente 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:
2.1CMetoda e olimatorit
Parimi i përdorimit të një kolimatori për të testuar gjatësinë fokale të një sistemi optik është siç tregohet në diagramin më poshtë:
Në figurë, modeli i provës është vendosur në fokusin e kolimatorit. Lartësia y e modelit të testimit dhe gjatësia fokale fc' të kolimatorit janë të njohura. Pasi rrezja paralele e emetuar nga kolimatori të konvergjohet nga sistemi optik i testuar dhe të imazhohet në rrafshin e imazhit, gjatësia fokale e sistemit optik mund të llogaritet bazuar në lartësinë y' të modelit të provës në planin e imazhit. Gjatësia fokale e sistemit optik të testuar mund të përdor formulën e mëposhtme:
2.2 GausianMmetodë
Figura skematike e metodës Gaussian për testimin e gjatësisë fokale të një sistemi optik është paraqitur si më poshtë:
Në figurë, rrafshet kryesore të përparme dhe të pasme të sistemit optik në provë janë paraqitur si P dhe P' përkatësisht, dhe distanca ndërmjet dy planeve kryesore është d.P. Në këtë metodë, vlera e dPkonsiderohet i njohur, ose vlera e tij është e vogël dhe mund të shpërfillet. Një objekt dhe një ekran marrës vendosen në skajet e majtë dhe të djathtë, dhe distanca midis tyre regjistrohet si L, ku L duhet të jetë më e madhe se 4 herë gjatësia fokale e sistemit në provë. Sistemi në provë mund të vendoset në dy pozicione, të shënuara përkatësisht si pozicioni 1 dhe pozicioni 2. Objekti në të majtë mund të imazhohet qartë në ekranin marrës. Distanca ndërmjet këtyre dy vendeve (të shënuara si D) mund të matet. Sipas marrëdhënies së konjuguar, mund të marrim:
Në këto dy pozicione, distancat e objektit regjistrohen si s1 dhe s2 përkatësisht, pastaj s2 - s1 = D. Përmes nxjerrjes së formulës, ne mund të marrim gjatësinë fokale të sistemit optik si më poshtë:
2.3Lenzometër
Lentometri është shumë i përshtatshëm për testimin e sistemeve optike me gjatësi fokale të gjatë. Figura e tij skematike është si më poshtë:
Së pari, thjerrëza në provë nuk vendoset në shtegun optik. Objektivi i vëzhguar në të majtë kalon përmes thjerrëzës së kolimimit dhe bëhet dritë paralele. Drita paralele konvergohet nga një lente konvergjente me një gjatësi fokale f2dhe formon një imazh të qartë në rrafshin e imazhit të referencës. Pasi të kalibrohet rruga optike, thjerrëza në provë vendoset në shtegun optik dhe distanca ndërmjet thjerrëzës në provë dhe thjerrëzës konvergjente është f2. Si rezultat, për shkak të veprimit të thjerrëzës në provë, rrezja e dritës do të rifokusohet, duke shkaktuar një zhvendosje në pozicionin e planit të imazhit, duke rezultuar në një imazh të qartë në pozicionin e planit të ri të imazhit në diagram. Distanca midis planit të ri të imazhit dhe thjerrëzës konvergjente shënohet si x. Bazuar në marrëdhënien objekt-imazh, gjatësia fokale e thjerrëzës në provë mund të konkludohet si:
Në praktikë, lensometri është përdorur gjerësisht në matjen kryesore fokale të lenteve të syzeve dhe ka avantazhet e funksionimit të thjeshtë dhe saktësisë së besueshme.
2.4 AbbeRfraktometër
Refraktometri Abbe është një metodë tjetër për testimin e gjatësisë fokale të sistemeve optike. Figura e tij skematike është si më poshtë:
Vendosni dy vizore me lartësi të ndryshme në anën e sipërfaqes së objektit të thjerrëzës në provë, përkatësisht pllakën e shkallës 1 dhe pllakën 2. Lartësia e pllakave përkatëse është y1 dhe y2. Distanca midis dy pllakave të shkallës është e, dhe këndi midis vijës së sipërme të vizores dhe boshtit optik është u. I shkallëzuar është imazhuar nga thjerrëza e testuar me një gjatësi fokale prej f. Një mikroskop është instaluar në fund të sipërfaqes së imazhit. Duke lëvizur pozicionin e mikroskopit, gjenden imazhet e sipërme të dy pllakave. Në këtë kohë, distanca midis mikroskopit dhe boshtit optik shënohet si y. Sipas marrëdhënies objekt-imazh, gjatësinë fokale mund ta marrim si:
2.5 Deflektometria MoireMetoda
Metoda e deflektometrisë Moiré do të përdorë dy grupe rregullash Ronchi në rrezet paralele të dritës. Rregulli Ronchi është një model i formës rrjetë i filmit metalik të kromit të depozituar në një nënshtresë xhami, që përdoret zakonisht për testimin e performancës së sistemeve optike. Metoda përdor ndryshimin në skajet Moiré të formuara nga dy grilat për të testuar gjatësinë fokale të sistemit optik. Diagrami skematik i parimit është si më poshtë:
Në figurën e mësipërme, objekti i vëzhguar, pasi kalon nëpër kolimator, bëhet një rreze paralele. Në shtegun optik, pa shtuar më parë thjerrëzën e testuar, rrezja paralele kalon nëpër dy grila me një kënd zhvendosjeje θ dhe një hapësirë grilë prej d, duke formuar një grup skajesh Moiré në rrafshin e imazhit. Më pas, thjerrëza e testuar vendoset në shtegun optik. Drita origjinale e përafruar, pas përthyerjes nga thjerrëza, do të prodhojë një gjatësi të caktuar fokale. Rrezja e lakimit të rrezes së dritës mund të merret nga formula e mëposhtme:
Zakonisht thjerrëza në provë vendoset shumë afër grilës së parë, kështu që vlera R në formulën e mësipërme korrespondon me gjatësinë fokale të thjerrëzës. Avantazhi i kësaj metode është se mund të testojë gjatësinë fokale të sistemeve me gjatësi fokale pozitive dhe negative.
2.6 OptikeFiberAutokolimacionMmetodë
Parimi i përdorimit të metodës së autokolimimit të fibrave optike për të testuar gjatësinë fokale të thjerrëzës është paraqitur në figurën më poshtë. Ai përdor fibra optike për të lëshuar një rreze divergjente që kalon përmes thjerrëzës që testohet dhe më pas në një pasqyrë të aeroplanit. Tre shtigjet optike në figurë përfaqësojnë kushtet e fibrës optike brenda fokusit, brenda fokusit dhe jashtë fokusit përkatësisht. Duke lëvizur pozicionin e thjerrëzës nën provë përpara dhe mbrapa, mund të gjeni pozicionin e kokës së fibrës në fokus. Në këtë kohë, rrezja vetë-kolimohet dhe pas reflektimit nga pasqyra e rrafshët, pjesa më e madhe e energjisë do të kthehet në pozicionin e kokës së fibrës. Metoda është e thjeshtë në parim dhe e lehtë për t'u zbatuar.
3.Përfundim
Gjatësia fokale është një parametër i rëndësishëm i një sistemi optik. Në këtë artikull, ne detajojmë konceptin e gjatësisë fokale të sistemit optik dhe metodat e testimit të tij. I kombinuar me diagramin skematik, ne shpjegojmë përkufizimin e gjatësisë fokale, duke përfshirë konceptet e gjatësisë fokale të anës së imazhit, gjatësisë fokale nga ana e objektit dhe gjatësisë fokale para-prapa. Në praktikë, ka shumë metoda për testimin e gjatësisë fokale të një sistemi optik. Ky artikull prezanton parimet e testimit të metodës së kolimatorit, metodës Gaussian, metodës së matjes së gjatësisë fokale, metodës së matjes së gjatësisë fokale Abbe, metodës së devijimit Moiré dhe metodës së autokolimimit të fibrave optike. Besoj se duke lexuar këtë artikull, do të keni një kuptim më të mirë të parametrave të gjatësisë fokale në sistemet optike.
Koha e postimit: Gusht-09-2024
