1. Օպտիկական համակարգերի կիզակետային երկարությունը
Կիզակետային երկարությունը օպտիկական համակարգի շատ կարևոր ցուցանիշ է, կիզակետային երկարություն հասկացության համար մենք քիչ թե շատ ըմբռնում ունենք, վերանայում ենք այստեղ։
Օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը, որը սահմանվում է որպես հեռավորություն օպտիկական համակարգի օպտիկական կենտրոնից մինչև ճառագայթի կիզակետը, երբ զուգահեռ լույսը ընկնում է, օպտիկական համակարգում լույսի կոնցենտրացիայի կամ դիվերգենցիայի չափանիշ է: Այս հայեցակարգը պատկերացնելու համար մենք օգտագործում ենք հետևյալ դիագրամը.
Վերոնշյալ նկարում ձախ ծայրից զուգահեռ ճառագայթը, որն անցնում է օպտիկական համակարգով, զուգակցվում է պատկերի ֆոկուսին F', համընկնող ճառագայթի հակադարձ երկարացման գիծը հատվում է ընկնող զուգահեռ ճառագայթի համապատասխան երկարացման գծի հետ: կետը, և մակերեսը, որն անցնում է այս կետով և ուղղահայաց է օպտիկական առանցքին, կոչվում է հետևի հիմնական հարթություն, հետևի հիմնական հարթությունը հատվում է P2 կետի օպտիկական առանցքի հետ, որը կոչվում է հիմնական կետ (կամ օպտիկական կենտրոնի կետ), հիմնական կետի և պատկերի ֆոկուսի միջև հեռավորությունը, դա այն է, ինչ մենք սովորաբար անվանում ենք կիզակետային երկարություն, լրիվ անվանումը պատկերի արդյունավետ կիզակետային երկարությունն է:
Նկարից երևում է նաև, որ օպտիկական համակարգի վերջին մակերեսից մինչև պատկերի կիզակետային կետ F' հեռավորությունը կոչվում է հետևի կիզակետային երկարություն (BFL): Համապատասխանաբար, եթե զուգահեռ ճառագայթը դիպչում է աջ կողմից, կան նաև արդյունավետ կիզակետային երկարություն և առջևի կիզակետային երկարություն (FFL):
2. Կիզակետային երկարության փորձարկման մեթոդներ
Գործնականում կան բազմաթիվ մեթոդներ, որոնք կարող են օգտագործվել օպտիկական համակարգերի կիզակետային երկարությունը ստուգելու համար: Տարբեր սկզբունքների հիման վրա կիզակետային երկարության փորձարկման մեթոդները կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի. Առաջին կատեգորիան հիմնված է պատկերի հարթության դիրքի վրա, երկրորդ կատեգորիան օգտագործում է խոշորացման և կիզակետային երկարության միջև կապը՝ կիզակետային երկարության արժեքը ստանալու համար, իսկ երրորդ կատեգորիան օգտագործում է համընկնող լույսի ճառագայթի ալիքի կորությունը՝ կիզակետային երկարության արժեքը ստանալու համար։ .
Այս բաժնում մենք կներկայացնենք օպտիկական համակարգերի կիզակետային երկարությունը փորձարկելու սովորաբար օգտագործվող մեթոդները.
2.1Cօլիմատոր մեթոդ
Օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը ստուգելու համար կոլիմատոր օգտագործելու սկզբունքը տրված է ստորև ներկայացված դիագրամում.
Նկարում փորձարկման նախշը տեղադրված է կոլիմատորի կիզակետում: Փորձարկման օրինաչափության y բարձրությունը և կիզակետային երկարությունը fcհայտնի են կոլիմատորի. Այն բանից հետո, երբ կոլիմատորի կողմից արտանետվող զուգահեռ ճառագայթը զուգակցվում է փորձարկված օպտիկական համակարգի կողմից և պատկերվում պատկերի հարթության վրա, օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը կարող է հաշվարկվել՝ հիմնվելով պատկերի հարթության վրա փորձարկման օրինաչափության y բարձրության վրա: Փորձարկված օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը կարող է օգտագործել հետևյալ բանաձևը.
2.2 ԳաուսյանMէթոդ
Օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը ստուգելու Գաուսի մեթոդի սխեմատիկ նկարը ներկայացված է հետևյալ կերպ.
Նկարում փորձարկվող օպտիկական համակարգի առջևի և հետևի հիմնական հարթությունները ներկայացված են համապատասխանաբար որպես P և P', իսկ երկու հիմնական հարթությունների միջև հեռավորությունը d է:P. Այս մեթոդում d-ի արժեքըPհամարվում է հայտնի, կամ դրա արժեքը փոքր է և կարող է անտեսվել: Ձախ և աջ ծայրերում տեղադրվում են առարկա և ստացող էկրան, և նրանց միջև հեռավորությունը գրանցվում է որպես L, որտեղ L-ն պետք է լինի 4 անգամ ավելի մեծ, քան փորձարկվող համակարգի կիզակետային երկարությունը: Փորձարկվող համակարգը կարող է տեղադրվել երկու դիրքերում, որոնք համապատասխանաբար նշվում են որպես դիրք 1 և դիրք 2: Ձախ կողմում գտնվող օբյեկտը կարող է հստակ պատկերվել ստացող էկրանին: Այս երկու վայրերի միջև հեռավորությունը (նշվում է որպես D) կարելի է չափել: Ըստ խոնարհման հարաբերությունների՝ կարող ենք ստանալ.
Այս երկու դիրքերում օբյեկտների հեռավորությունները գրանցվում են համապատասխանաբար որպես s1 և s2, ապա s2 - s1 = D: Բանաձևի ածանցման միջոցով մենք կարող ենք ստանալ օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը հետևյալ կերպ.
2.3Լէնզոմետր
Լենսոմետրը շատ հարմար է երկար կիզակետային երկարությամբ օպտիկական համակարգերի փորձարկման համար: Դրա սխեմատիկ պատկերը հետևյալն է.
Նախ, փորձարկվող ոսպնյակը տեղադրված չէ օպտիկական ուղու վրա: Դիտարկվող թիրախը ձախ կողմում անցնում է կոլիմացիոն ոսպնյակի միջով և դառնում զուգահեռ լույս: Զուգահեռ լույսը զուգակցվում է միաձուլվող ոսպնյակով, որի կիզակետային երկարությունը f է2և կազմում է հստակ պատկեր հղման պատկերի հարթության վրա: Օպտիկական ուղու չափորոշումից հետո փորձարկվող ոսպնյակը տեղադրվում է օպտիկական ուղու մեջ, իսկ փորձարկվող ոսպնյակի և համընկնող ոսպնյակի միջև հեռավորությունը f է:2. Արդյունքում, փորձարկվող ոսպնյակի գործողության շնորհիվ լույսի ճառագայթը կվերակենտրոնացվի՝ առաջացնելով պատկերի հարթության դիրքի տեղաշարժ, որի արդյունքում պարզ պատկեր է ստացվում գծապատկերի նոր հարթության դիրքում: Նոր պատկերի հարթության և համընկնող ոսպնյակի միջև հեռավորությունը նշվում է որպես x: Ելնելով օբյեկտ-պատկեր հարաբերությունից՝ փորձարկվող ոսպնյակի կիզակետային երկարությունը կարելի է եզրակացնել հետևյալ կերպ.
Գործնականում ոսպնաչափը լայնորեն օգտագործվել է ակնոցների ոսպնյակների վերին կիզակետային չափման մեջ և ունի պարզ շահագործման և հուսալի ճշգրտության առավելություններ:
2.4 ԱբբRէֆրակտոմետր
Abbe refractometer-ը օպտիկական համակարգերի կիզակետային երկարությունը ստուգելու ևս մեկ մեթոդ է: Դրա սխեմատիկ պատկերը հետևյալն է.
Փորձարկվող ոսպնյակի օբյեկտի մակերևույթի կողմում դրեք տարբեր բարձրություններով երկու քանոններ, այն է՝ կշեռք 1 և կշեռք 2: Համապատասխան կշեռքների բարձրությունը y1 և y2 է: Երկու սանդղակների միջև հեռավորությունը e է, իսկ քանոնի վերին գծի և օպտիկական առանցքի միջև անկյունը u է: Սանդղակը պատկերված է փորձարկված ոսպնյակի կողմից՝ f կիզակետային երկարությամբ: Պատկերի մակերեսի վերջում տեղադրված է մանրադիտակ: Մանրադիտակի դիրքը տեղափոխելով՝ հայտնաբերվում են երկու սանդղակների վերին պատկերները: Այս պահին մանրադիտակի և օպտիկական առանցքի միջև հեռավորությունը նշվում է որպես y: Ըստ օբյեկտ-պատկեր հարաբերությունների՝ մենք կարող ենք ստանալ կիզակետային երկարությունը՝
2.5 Moire delectometryՄեթոդ
Moiré deflectometry մեթոդը կօգտագործի Ronchi-ի երկու շարք՝ զուգահեռ լույսի ճառագայթներով: Ռոնչիի կանոնը մետաղական քրոմի թաղանթի ցանցանման նախշ է, որը դրված է ապակե հիմքի վրա, որը սովորաբար օգտագործվում է օպտիկական համակարգերի աշխատանքը ստուգելու համար: Մեթոդն օգտագործում է երկու վանդակաճաղերի կողմից ձևավորված Moiré եզրերի փոփոխությունը՝ օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը ստուգելու համար: Սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամը հետևյալն է.
Վերևի նկարում դիտարկվող առարկան կոլիմատորի միջով անցնելուց հետո դառնում է զուգահեռ ճառագայթ։ Օպտիկական ուղու վրա, առանց նախապես փորձարկված ոսպնյակը ավելացնելու, զուգահեռ ճառագայթն անցնում է երկու վանդակաճաղերի միջով՝ θ տեղաշարժման անկյունով և վանդակաճաղերի d միջակայքով՝ պատկերի հարթության վրա ձևավորելով Moiré եզրերի մի շարք։ Այնուհետև փորձարկված ոսպնյակը տեղադրվում է օպտիկական ուղու վրա: Բնօրինակ համադրված լույսը, ոսպնյակի կողմից բեկումից հետո, կստեղծի որոշակի կիզակետային երկարություն: Լույսի ճառագայթի կորության շառավիղը կարելի է ստանալ հետևյալ բանաձևից.
Սովորաբար փորձարկվող ոսպնյակը տեղադրվում է առաջին վանդակաճաղին շատ մոտ, ուստի վերը նշված բանաձեւում R արժեքը համապատասխանում է ոսպնյակի կիզակետային երկարությանը: Այս մեթոդի առավելությունն այն է, որ այն կարող է ստուգել դրական և բացասական կիզակետային երկարության համակարգերի կիզակետային երկարությունը:
2.6 ՕպտիկականFիբերAutocollimationMէթոդ
Ոսպնյակի կիզակետային երկարությունը ստուգելու համար օպտիկական մանրաթելերի ավտոկոլիմացիայի մեթոդի կիրառման սկզբունքը ներկայացված է ստորև նկարում: Այն օգտագործում է օպտիկամանրաթելային ճառագայթներ արձակելու համար, որն անցնում է փորձարկվող ոսպնյակի միջով, այնուհետև հարթ հայելու վրա: Նկարի երեք օպտիկական ուղիները ներկայացնում են օպտիկական մանրաթելի պայմանները համապատասխանաբար կիզակետում, կիզակետում և ֆոկուսից դուրս: Փորձարկվող ոսպնյակի դիրքը ետ և առաջ տեղափոխելով՝ դուք կարող եք գտնել մանրաթելերի գլխի դիրքը կիզակետում: Այս պահին ճառագայթը ինքնահաստատվում է, և հարթ հայելու միջոցով արտացոլվելուց հետո էներգիայի մեծ մասը կվերադառնա մանրաթելի գլխիկի դիրքին: Մեթոդը սկզբունքորեն պարզ է և հեշտ է իրականացնել:
3. Եզրակացություն
Կիզակետային երկարությունը օպտիկական համակարգի կարևոր պարամետր է: Այս հոդվածում մենք մանրամասնում ենք օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարության հայեցակարգը և դրա փորձարկման մեթոդները: Սխեմատիկ դիագրամի հետ միասին մենք բացատրում ենք կիզակետային երկարության սահմանումը, ներառյալ պատկերի կողմի կիզակետային երկարությունը, օբյեկտի կողմի կիզակետային երկարությունը և առջևից հետևի կիզակետային երկարությունը: Գործնականում կան օպտիկական համակարգի կիզակետային երկարությունը փորձարկելու բազմաթիվ մեթոդներ: Այս հոդվածը ներկայացնում է կոլիմատորի մեթոդի, Գաուսի մեթոդի, կիզակետային երկարության չափման մեթոդի, Աբբեի կիզակետային երկարության չափման մեթոդի, Moiré-ի շեղման մեթոդի և օպտիկական մանրաթելերի ավտոկոլիմացիայի մեթոդի փորձարկման սկզբունքները: Կարծում եմ, որ կարդալով այս հոդվածը, դուք ավելի լավ կհասկանաք օպտիկական համակարգերում կիզակետային երկարության պարամետրերը:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-09-2024
