1. Panjang sistem optik
Panjang fokus adalah penunjuk sistem optik yang sangat penting, untuk konsep panjang fokus, kita lebih kurang mempunyai pemahaman, kita mengkaji semula di sini.
Panjang fokus sistem optik, yang ditakrifkan sebagai jarak dari pusat optik sistem optik kepada tumpuan rasuk apabila kejadian cahaya selari, adalah ukuran kepekatan atau perbezaan cahaya dalam sistem optik. Kami menggunakan rajah berikut untuk menggambarkan konsep ini.
Dalam angka di atas, insiden rasuk selari dari hujung kiri, selepas melalui sistem optik, menumpu kepada fokus imej F ', garis lanjutan terbalik dari sinar yang menumpukan dengan garis lanjutan yang sepadan dengan sinar selari pada satu titik, dan permukaan yang melepasi titik -titik itu. titik (atau titik pusat optik), jarak antara titik utama dan tumpuan imej, ia adalah yang biasanya kita panggil panjang fokus, nama penuh adalah panjang fokus yang berkesan dari imej.
Ia juga dapat dilihat dari angka bahawa jarak dari permukaan terakhir sistem optik ke titik fokus f 'imej dipanggil panjang fokus belakang (BFL). Sejajar dengan itu, jika rasuk selari adalah kejadian dari sebelah kanan, terdapat juga konsep panjang fokus yang berkesan dan panjang fokus depan (FFL).
2. Kaedah ujian panjang fokus
Dalam amalan, terdapat banyak kaedah yang boleh digunakan untuk menguji panjang fokus sistem optik. Berdasarkan prinsip yang berbeza, kaedah ujian panjang fokus boleh dibahagikan kepada tiga kategori. Kategori pertama adalah berdasarkan kedudukan pesawat imej, kategori kedua menggunakan hubungan antara pembesaran dan panjang fokus untuk mendapatkan nilai panjang fokus, dan kategori ketiga menggunakan kelengkungan gelombang depan rasuk cahaya untuk mendapatkan nilai panjang fokus.
Dalam bahagian ini, kami akan memperkenalkan kaedah yang biasa digunakan untuk menguji panjang fokus sistem optik ::
2.1CKaedah ollimator
Prinsip menggunakan collimator untuk menguji panjang fokus sistem optik adalah seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah:
Dalam angka itu, corak ujian diletakkan pada fokus collimator. Ketinggian y corak ujian dan panjang fokus fc'Collimator diketahui. Selepas rasuk selari yang dipancarkan oleh collimator disatukan oleh sistem optik yang diuji dan dicatatkan pada satah imej, panjang fokus sistem optik boleh dikira berdasarkan ketinggian y 'corak ujian pada satah imej. Panjang fokus sistem optik yang diuji dapat menggunakan formula berikut:
2.2 GaussianMetod
Angka skema kaedah Gaussian untuk menguji panjang fokus sistem optik ditunjukkan seperti di bawah:
Dalam angka itu, pesawat utama dan belakang sistem optik di bawah ujian diwakili sebagai p dan p 'masing -masing, dan jarak antara kedua -dua pesawat utama adalah dP. Dalam kaedah ini, nilai dPdianggap diketahui, atau nilainya kecil dan boleh diabaikan. Objek dan skrin penerimaan diletakkan di hujung kiri dan kanan, dan jarak di antara mereka direkodkan sebagai L, di mana L perlu lebih besar daripada 4 kali panjang fokus sistem yang diuji. Sistem di bawah ujian boleh diletakkan dalam dua kedudukan, dilambangkan sebagai kedudukan 1 dan kedudukan 2 masing -masing. Objek di sebelah kiri boleh dicatatkan dengan jelas pada skrin penerimaan. Jarak antara kedua -dua lokasi ini (dilambangkan sebagai d) boleh diukur. Menurut hubungan konjugasi, kita boleh mendapatkan:
Pada kedua -dua jawatan ini, jarak objek dicatatkan sebagai S1 dan S2 masing -masing, maka S2 - S1 = D. Melalui derivasi formula, kita boleh mendapatkan panjang fokus sistem optik seperti di bawah:
2.3L.Ensometer
Lensometer sangat sesuai untuk menguji sistem optik panjang fokus panjang. Angka skema adalah seperti berikut:
Pertama, lensa yang diuji tidak diletakkan di laluan optik. Sasaran yang diperhatikan di sebelah kiri melalui lensa collimating dan menjadi cahaya selari. Cahaya selari disatukan oleh kanta berkumpul dengan panjang fokus f2dan membentuk imej yang jelas pada satah imej rujukan. Selepas laluan optik dikalibrasi, lensa di bawah ujian diletakkan di laluan optik, dan jarak antara lensa di bawah ujian dan kanta penumpukan adalah f F2. Akibatnya, disebabkan oleh tindakan lensa yang diuji, rasuk cahaya akan ditumpukan semula, menyebabkan pergeseran dalam kedudukan pesawat imej, menghasilkan imej yang jelas pada kedudukan pesawat imej baru dalam rajah. Jarak antara satah imej baru dan kanta penumpukan dilambangkan sebagai x. Berdasarkan hubungan imej objek, panjang fokus lensa yang diuji dapat disimpulkan sebagai:
Dalam amalan, lensometer telah digunakan secara meluas dalam pengukuran fokus teratas kanta cermin, dan mempunyai kelebihan operasi mudah dan ketepatan yang boleh dipercayai.
2.4 AbbeREfractometer
Refractometer Abbe adalah satu lagi kaedah untuk menguji panjang fokus sistem optik. Angka skema adalah seperti berikut:
Letakkan dua penguasa dengan ketinggian yang berbeza di bahagian permukaan objek lensa yang diuji, iaitu skaleplate 1 dan skaleplate 2. Ketinggian skaleplat yang sepadan adalah Y1 dan Y2. Jarak di antara kedua -dua skaleplat adalah E, dan sudut antara garis atas penguasa dan paksi optik adalah u. Skala yang dicatatkan oleh lensa yang diuji dengan panjang fokus f. Mikroskop dipasang pada hujung permukaan imej. Dengan menggerakkan kedudukan mikroskop, imej teratas kedua -dua skaleples ditemui. Pada masa ini, jarak antara mikroskop dan paksi optik dilambangkan sebagai y. Menurut hubungan imej objek, kita boleh mendapatkan panjang fokus seperti:
2.5 Moire deflectometryKaedah
Kaedah deflectometry Moiré akan menggunakan dua set keputusan Ronchi dalam rasuk cahaya selari. Ketetapan Ronchi adalah corak filem kromium logam seperti grid yang didepositkan pada substrat kaca, yang biasa digunakan untuk menguji prestasi sistem optik. Kaedah ini menggunakan perubahan dalam pinggir moiré yang dibentuk oleh dua gratings untuk menguji panjang fokus sistem optik. Gambarajah skematik prinsip adalah seperti berikut:
Dalam angka di atas, objek yang diperhatikan, selepas melalui collimator, menjadi rasuk selari. Dalam laluan optik, tanpa menambah lensa yang diuji terlebih dahulu, rasuk selari melewati dua gratings dengan sudut anjakan θ dan jarak grating d, membentuk satu set pinggir moiré pada satah imej. Kemudian, kanta yang diuji diletakkan di laluan optik. Cahaya collimated asal, selepas pembiasan oleh kanta, akan menghasilkan panjang fokus tertentu. Radius kelengkungan rasuk cahaya boleh diperolehi dari formula berikut:
Biasanya lensa di bawah ujian diletakkan sangat dekat dengan grating pertama, jadi nilai R dalam formula di atas sepadan dengan panjang fokus lensa. Kelebihan kaedah ini ialah ia dapat menguji panjang fokus sistem panjang fokus positif dan negatif.
2.6 OptikFiberAUtocollimationMetod
Prinsip menggunakan kaedah autocollimation serat optik untuk menguji panjang fokus lensa ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ia menggunakan optik gentian untuk memancarkan rasuk yang berbeza yang melalui lensa yang diuji dan kemudian ke cermin pesawat. Tiga laluan optik dalam angka mewakili keadaan serat optik dalam fokus, dalam fokus, dan di luar fokus masing -masing. Dengan menggerakkan kedudukan lensa di bawah ujian ke belakang dan sebagainya, anda dapat mencari kedudukan kepala serat pada fokus. Pada masa ini, rasuk itu dikendalikan sendiri, dan selepas refleksi oleh cermin pesawat, kebanyakan tenaga akan kembali ke kedudukan kepala serat. Kaedah ini mudah pada prinsip dan mudah dilaksanakan.
3.Conclusion
Panjang fokus adalah parameter penting sistem optik. Dalam artikel ini, kami memperincikan konsep sistem fokus sistem optik dan kaedah ujiannya. Digabungkan dengan gambarajah skematik, kami menerangkan definisi panjang fokus, termasuk konsep panjang fokus imej, panjang fokus objek, dan panjang fokus depan. Dalam amalan, terdapat banyak kaedah untuk menguji panjang fokus sistem optik. Artikel ini memperkenalkan prinsip ujian kaedah collimator, kaedah Gaussian, kaedah pengukuran panjang fokus, kaedah pengukuran panjang fokus Abbe, kaedah pesongan Moiré, dan kaedah autokolimasi serat optik. Saya percaya bahawa dengan membaca artikel ini, anda akan mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang parameter panjang fokus dalam sistem optik.
Masa Post: Aug-09-2024
