Definizzjoni u Metodi ta' Ttestjar tat-Tul Fokali tas-Sistemi Ottiċi

1. Tul Fokali tas-Sistemi Ottiċi

It-tul fokali huwa indikatur importanti ħafna tas-sistema ottika, għall-kunċett tat-tul fokali, għandna aktar jew inqas fehim, aħna nirrevedu hawn.
It-tul fokali ta' sistema ottika, definit bħala d-distanza miċ-ċentru ottiku tas-sistema ottika sal-fokus tar-raġġ meta dawl jinċidi b'mod parallel, hija kejl tal-konċentrazzjoni jew id-diverġenza tad-dawl f'sistema ottika. Aħna nużaw id-dijagramma li ġejja biex nuru dan il-kunċett.

Fil-figura ta' hawn fuq, ir-raġġ parallel inċidentali mit-tarf tax-xellug, wara li jgħaddi mis-sistema ottika, jikkonverġi mal-fokus tal-immaġni F', il-linja ta' estensjoni inversa tar-raġġ konverġenti taqsam mal-linja ta' estensjoni korrispondenti tar-raġġ parallel inċidentali f'punt, u l-wiċċ li jgħaddi minn dan il-punt u huwa perpendikolari għall-assi ottiku jissejjaħ il-pjan prinċipali ta' wara, il-pjan prinċipali ta' wara jaqsam mal-assi ottiku fil-punt P2, li jissejjaħ il-punt prinċipali (jew il-punt ċentrali ottiku), id-distanza bejn il-punt prinċipali u l-fokus tal-immaġni, hija dak li ġeneralment insejħu t-tul fokali, l-isem sħiħ huwa t-tul fokali effettiv tal-immaġni.
Mill-figura jidher ukoll li d-distanza mill-aħħar wiċċ tas-sistema ottika sal-punt fokali F' tal-immaġni tissejjaħ it-tul fokali ta' wara (BFL). B'mod korrispondenti, jekk ir-raġġ parallel ikun inċidentali min-naħa tal-lemin, hemm ukoll kunċetti ta' tul fokali effettiv u tul fokali ta' quddiem (FFL).

2. Metodi ta' Ttestjar tat-Tul Fokali

Fil-prattika, hemm ħafna metodi li jistgħu jintużaw biex jiġi ttestjat it-tul fokali tas-sistemi ottiċi. Ibbażati fuq prinċipji differenti, il-metodi tal-ittestjar tat-tul fokali jistgħu jinqasmu fi tliet kategoriji. L-ewwel kategorija hija bbażata fuq il-pożizzjoni tal-pjan tal-immaġni, it-tieni kategorija tuża r-relazzjoni bejn l-ingrandiment u t-tul fokali biex tikseb il-valur tat-tul fokali, u t-tielet kategorija tuża l-kurvatura tal-front tal-mewġa tar-raġġ tad-dawl konverġenti biex tikseb il-valur tat-tul fokali.
F'din it-taqsima, se nintroduċu l-metodi komunement użati għall-ittestjar tat-tul fokali tas-sistemi ottiċi:：

2.1CMetodu tal-ollimatur

Il-prinċipju tal-użu ta' kollimatur biex tiġi ttestjata t-tul fokali ta' sistema ottika huwa kif muri fid-dijagramma t'hawn taħt:

Fil-figura, il-mudell tat-test jitqiegħed fil-fokus tal-kollimatur. L-għoli y tal-mudell tat-test u t-tul fokali f_c'tal-kollimatur huma magħrufa. Wara li r-raġġ parallel emess mill-kollimatur jiġi konverġut mis-sistema ottika ttestjata u jiġi immaġinat fuq il-pjan tal-immaġni, it-tul fokali tas-sistema ottika jista' jiġi kkalkulat abbażi tal-għoli y' tal-mudell tat-test fuq il-pjan tal-immaġni. It-tul fokali tas-sistema ottika ttestjata jista' juża l-formula li ġejja:

2.2 GaussjanMmetodu
Il-figura skematika tal-metodu Gaussjan għall-ittestjar tat-tul fokali ta' sistema ottika hija murija kif ġej:

Fil-figura, il-pjani prinċipali ta' quddiem u ta' wara tas-sistema ottika li qed tiġi ttestjata huma rappreżentati bħala P u P' rispettivament, u d-distanza bejn iż-żewġ pjani prinċipali hija d_PF'dan il-metodu, il-valur ta' d_Phuwa kkunsidrat bħala magħruf, jew il-valur tiegħu huwa żgħir u jista' jiġi injorat. Oġġett u skrin li jirċievi jitqiegħdu fit-truf tax-xellug u tal-lemin, u d-distanza bejniethom hija rreġistrata bħala L, fejn L jeħtieġ li tkun akbar minn 4 darbiet it-tul fokali tas-sistema li qed tiġi ttestjata. Is-sistema li qed tiġi ttestjata tista' titqiegħed f'żewġ pożizzjonijiet, immarkati bħala pożizzjoni 1 u pożizzjoni 2 rispettivament. L-oġġett fuq ix-xellug jista' jiġi immaġinat b'mod ċar fuq l-iskrin li jirċievi. Id-distanza bejn dawn iż-żewġ postijiet (immarkata bħala D) tista' titkejjel. Skont ir-relazzjoni konjugata, nistgħu niksbu:

F'dawn iż-żewġ pożizzjonijiet, id-distanzi tal-oġġett huma rreġistrati bħala s1 u s2 rispettivament, allura s2 - s1 = D. Permezz tad-derivazzjoni tal-formula, nistgħu niksbu t-tul fokali tas-sistema ottika kif ġej:

2.3Lensometru
Il-Lensometru huwa adattat ħafna għall-ittestjar ta' sistemi ottiċi b'tul fokali twil. Il-figura skematika tiegħu hija kif ġej:

L-ewwel, il-lenti li qed tiġi ttestjata ma titqiegħedx fil-passaġġ ottiku. Il-mira osservata fuq ix-xellug tgħaddi mil-lenti kollimanti u ssir dawl parallel. Id-dawl parallel jiġi konverġut minn lenti konverġenti b'tul fokali ta' f₂u tifforma immaġni ċara fil-pjan tal-immaġni ta' referenza. Wara li l-passaġġ ottiku jiġi kalibrat, il-lenti li qed tiġi ttestjata titqiegħed fil-passaġġ ottiku, u d-distanza bejn il-lenti li qed tiġi ttestjata u l-lenti konverġenti hija f₂Bħala riżultat, minħabba l-azzjoni tal-lenti li qed tiġi ttestjata, ir-raġġ tad-dawl jerġa' jiġi ffukat, u jikkawża bidla fil-pożizzjoni tal-pjan tal-immaġni, li tirriżulta f'immaġni ċara fil-pożizzjoni tal-pjan tal-immaġni l-ġdid fid-dijagramma. Id-distanza bejn il-pjan tal-immaġni l-ġdid u l-lenti konverġenti hija indikata bħala x. Abbażi tar-relazzjoni bejn l-oġġett u l-immaġni, it-tul fokali tal-lenti li qed tiġi ttestjata jista' jiġi dedott bħala:

Fil-prattika, il-lensometru intuża ħafna fil-kejl fokali ta' fuq tal-lentijiet tan-nuċċalijiet, u għandu l-vantaġġi ta' tħaddim sempliċi u preċiżjoni affidabbli.

2.4 AbbatiRefrattometru

Ir-rifrattometru Abbe huwa metodu ieħor għall-ittestjar tat-tul fokali tas-sistemi ottiċi. Il-figura skematika tiegħu hija kif ġej:

Poġġi żewġ rigi b'għoli differenti fuq in-naħa tal-wiċċ tal-oġġett tal-lenti li qed tiġi ttestjata, jiġifieri l-iskala 1 u l-iskala 2. L-għoli tal-iskala korrispondenti huma y1 u y2. Id-distanza bejn iż-żewġ skali hija e, u l-angolu bejn il-linja ta' fuq tar-riga u l-assi ottiku huwa u. L-iskala hija immaġinata mil-lenti ttestjata b'tul fokali ta' f. Mikroskopju huwa installat fit-tarf tal-wiċċ tal-immaġni. Billi ċċaqlaq il-pożizzjoni tal-mikroskopju, jinstabu l-immaġnijiet ta' fuq taż-żewġ skali. F'dan il-ħin, id-distanza bejn il-mikroskopju u l-assi ottiku hija indikata bħala y. Skont ir-relazzjoni oġġett-immaġni, nistgħu niksbu t-tul fokali bħala:

2.5 Deflettometrija MoireMetodu
Il-metodu tad-deflettometrija Moiré juża żewġ settijiet ta' linji Ronchi f'raġġi tad-dawl paralleli. Ir-linja Ronchi hija disinn simili għal grilja ta' film tal-kromju tal-metall depożitat fuq sottostrat tal-ħġieġ, komunement użat għall-ittestjar tal-prestazzjoni ta' sistemi ottiċi. Il-metodu juża l-bidla fil-fringes Moiré ffurmati miż-żewġ gradilji biex jittestja t-tul fokali tas-sistema ottika. Id-dijagramma skematika tal-prinċipju hija kif ġej:

Fil-figura ta' hawn fuq, l-oġġett osservat, wara li jgħaddi mill-kollimatur, isir raġġ parallel. Fil-mogħdija ottika, mingħajr ma żżid il-lenti ttestjata l-ewwel, ir-raġġ parallel jgħaddi minn żewġ gradilji b'angolu ta' spostament ta' θ u spazjar tal-gradilji ta' d, u jifforma sett ta' frangi Moiré fuq il-pjan tal-immaġni. Imbagħad, il-lenti ttestjata titqiegħed fil-mogħdija ottika. Id-dawl kollimat oriġinali, wara r-rifrazzjoni mil-lenti, jipproduċi ċerta tul fokali. Ir-raġġ tal-kurvatura tar-raġġ tad-dawl jista' jinkiseb mill-formula li ġejja:

Normalment il-lenti li qed tiġi ttestjata titqiegħed qrib ħafna tal-ewwel gradilja, għalhekk il-valur R fil-formula ta' hawn fuq jikkorrispondi għat-tul fokali tal-lenti. Il-vantaġġ ta' dan il-metodu huwa li jista' jittestja t-tul fokali ta' sistemi ta' tul fokali pożittiv u negattiv.

2.6 OttikuFiberAutokollimazzjoniMmetodu
Il-prinċipju tal-użu tal-metodu ta' awtokollimazzjoni tal-fibra ottika biex tiġi ttestjata t-tul fokali tal-lenti huwa muri fil-figura t'hawn taħt. Juża fibra ottika biex joħroġ raġġ diverġenti li jgħaddi mil-lenti li qed tiġi ttestjata u mbagħad fuq mera pjana. It-tliet mogħdijiet ottiċi fil-figura jirrappreżentaw il-kundizzjonijiet tal-fibra ottika fil-fokus, fil-fokus, u barra l-fokus rispettivament. Billi ċċaqlaq il-pożizzjoni tal-lenti li qed tiġi ttestjata 'l quddiem u lura, tista' ssib il-pożizzjoni tar-ras tal-fibra fil-fokus. F'dan il-ħin, ir-raġġ ikun awtokollimat, u wara r-riflessjoni mill-mera pjana, il-biċċa l-kbira tal-enerġija terġa' lura għall-pożizzjoni tar-ras tal-fibra. Il-metodu huwa sempliċi fil-prinċipju u faċli biex jiġi implimentat.

3. Konklużjoni

It-tul fokali huwa parametru importanti ta' sistema ottika. F'dan l-artikolu, niddettaljaw il-kunċett tat-tul fokali tas-sistema ottika u l-metodi ta' ttestjar tagħha. Flimkien mad-dijagramma skematika, nispjegaw id-definizzjoni tat-tul fokali, inklużi l-kunċetti tat-tul fokali tan-naħa tal-immaġni, it-tul fokali tan-naħa tal-oġġett, u t-tul fokali minn quddiem għal wara. Fil-prattika, hemm ħafna metodi għall-ittestjar tat-tul fokali ta' sistema ottika. Dan l-artikolu jintroduċi l-prinċipji tal-ittestjar tal-metodu tal-kollimatur, il-metodu Gaussjan, il-metodu tal-kejl tat-tul fokali, il-metodu tal-kejl tat-tul fokali Abbe, il-metodu tad-deflessjoni Moiré, u l-metodu tal-awtokollimazzjoni tal-fibra ottika. Nemmen li billi taqra dan l-artikolu, ikollok fehim aħjar tal-parametri tat-tul fokali fis-sistemi ottiċi.