1.Focal Length sa Optical Systems
Ang gitas-on sa focal usa ka hinungdanon nga timailhan sa optical system, alang sa konsepto sa gitas-on sa focal, labi pa o dili kaayo kita adunay pagsabut, gisusi namon dinhi.
Ang focal length sa usa ka optical system, nga gihubit isip ang gilay-on gikan sa optical center sa optical system ngadto sa focus sa beam kung ang parallel light incident, maoy sukod sa konsentrasyon o divergence sa kahayag sa optical system. Gigamit namo ang mosunod nga diagram aron ihulagway kini nga konsepto.
Sa ibabaw nga numero, ang parallel beam insidente gikan sa wala nga tumoy, human sa pag-agi pinaagi sa optical nga sistema, converges ngadto sa larawan focus F ', ang reverse extension linya sa converging ray intersects uban sa katugbang extension linya sa insidente parallel ray sa usa ka punto, ug ang nawong nga moagi niini nga punto ug tul-id sa optical axis gitawag nga back principal plane, ang back principal plane nag-intersect sa optical axis sa punto P2, nga gitawag nga main point (o ang optical center point), ang gilay-on tali sa nag-unang punto ug sa focus sa imahe, kini ang kasagarang gitawag nato nga focal length, ang tibuok nga ngalan mao ang epektibo nga focal length sa hulagway.
Makita usab gikan sa numero nga ang gilay-on gikan sa kataposang nawong sa optical system ngadto sa focal point F' sa hulagway gitawag ug back focal length (BFL). Sa parehas nga paagi, kung ang parallel beam gikan sa tuo nga kilid, adunay mga konsepto usab nga epektibo nga focal length ug front focal length (FFL).
2. Mga Pamaagi sa Pagsulay sa Kataas sa Focal
Sa praktis, adunay daghang mga pamaagi nga magamit sa pagsulay sa focal length sa optical system. Pinasukad sa lainlaing mga prinsipyo, ang mga pamaagi sa pagsulay sa focal length mahimong bahinon sa tulo nga mga kategorya. Ang una nga kategorya gibase sa posisyon sa eroplano sa imahe, ang ikaduha nga kategorya naggamit sa relasyon tali sa pagpadako ug focal length aron makuha ang focal length value, ug ang ikatulo nga kategorya naggamit sa wavefront curvature sa converging light beam aron makuha ang focal length value. .
Niini nga seksyon, atong ipaila ang kasagarang gigamit nga mga pamaagi sa pagsulay sa focal length sa optical system::
2.1CPamaagi sa ollimator
Ang prinsipyo sa paggamit sa usa ka collimator sa pagsulay sa focal gitas-on sa usa ka optical nga sistema sama sa gipakita sa diagram sa ubos:
Sa numero, ang sumbanan sa pagsulay gibutang sa sentro sa collimator. Ang gitas-on y sa sumbanan sa pagsulay ug ang focal length fc' sa collimator nahibal-an. Human nga ang parallel beam nga gibuga sa collimator ma-converged sa nasulayan nga optical system ug mahulagway sa image plane, ang focal length sa optical system mahimong kalkulado base sa gitas-on y' sa test pattern sa image plane. Ang focal length sa nasulayan nga optical system mahimong mogamit sa mosunod nga pormula:
2.2 GaussianMpamaagi
Ang eskematiko nga numero sa Gaussian nga pamaagi alang sa pagsulay sa focal length sa usa ka optical system gipakita sama sa ubos:
Sa numero, ang atubangan ug likod nga mga punoan nga eroplano sa optical system nga gisulayan girepresentahan nga P ug P' matag usa, ug ang distansya tali sa duha nga punoan nga eroplano mao ang d.P. Niini nga pamaagi, ang bili sa dPgiisip nga nahibal-an, o ang bili niini gamay ra ug mahimong ibaliwala. Ang usa ka butang ug usa ka receiving screen gibutang sa wala ug tuo nga mga tumoy, ug ang gilay-on tali kanila girekord nga L, diin ang L kinahanglan nga labaw pa sa 4 ka beses ang focal length sa sistema nga gisulayan. Ang sistema nga gipailalom sa pagsulay mahimong ibutang sa duha ka mga posisyon, gipunting nga posisyon 1 ug posisyon 2 matag usa. Ang butang sa wala mahimong tin-aw nga gihulagway sa nakadawat nga screen. Ang gilay-on tali niining duha ka mga lokasyon (gipaila nga D) mahimong masukod. Sumala sa conjugate nga relasyon, atong makuha:
Niining duha ka posisyon, ang gilay-on sa butang gitala isip s1 ug s2 matag usa, unya s2 - s1 = D. Pinaagi sa pormula derivation, makuha nato ang focal length sa optical system sama sa ubos:
2.3Lensometer
Ang Lensometer haom kaayo alang sa pagsulay sa taas nga focal length nga optical system. Ang eskematiko nga numero niini mao ang mosunod:
Una, ang lente nga gisulayan wala ibutang sa optical path. Ang naobserbahan nga target sa wala moagi sa collimating lens ug mahimong parallel light. Ang parallel nga kahayag gihugpong sa usa ka converging lens nga adunay focal length nga f2ug nagporma og tin-aw nga hulagway sa reference image plane. Human ma-calibrate ang optical path, ang lens ubos sa pagsulay ibutang sa optical path, ug ang gilay-on tali sa lens ubos sa pagsulay ug sa converging lens mao ang f2. Ingon sa usa ka resulta, tungod sa aksyon sa lens ubos sa pagsulay, ang kahayag nga sinag ma-focus pag-usab, hinungdan sa usa ka pagbalhin sa posisyon sa hulagway eroplano, nga moresulta sa usa ka tin-aw nga larawan sa posisyon sa bag-o nga larawan eroplano sa diagram. Ang gilay-on tali sa bag-ong eroplano sa imahe ug sa nag-uban nga lente gipaila nga x. Base sa relasyon sa object-image, ang focal length sa lens nga gisulayan mahimong masabtan nga:
Sa praktis, ang lensometer kaylap nga gigamit sa top focal measurement sa spectacle lens, ug adunay mga bentaha sa yano nga operasyon ug kasaligan nga katukma.
2.4 AbbeRefractometer
Ang Abbe refractometer maoy laing pamaagi sa pagsulay sa focal length sa optical system. Ang eskematiko nga numero niini mao ang mosunod:
Ibutang ang duha ka ruler nga adunay lain-laing mga gitas-on sa ibabaw sa butang nga kilid sa lens ubos sa pagsulay, nga mao ang scaleplate 1 ug scaleplate 2. Ang katugbang nga scaleplate' gitas-on mao ang y1 ug y2. Ang gilay-on tali sa duha ka scaleplate mao ang e, ug ang anggulo tali sa ibabaw nga linya sa magmamando ug ang optical axis mao ang u. Ang scaleplated gihulagway sa gisulayan nga lente nga adunay focal length nga f. Usa ka mikroskopyo ang gibutang sa tumoy sa nawong sa imahe. Pinaagi sa paglihok sa posisyon sa mikroskopyo, ang mga nag-una nga mga hulagway sa duha ka mga scaleplate makita. Niini nga panahon, ang gilay-on tali sa mikroskopyo ug sa optical axis gipunting nga y. Sumala sa relasyon sa object-image, makuha nato ang focal length sama sa:
2.5 Moire DeflectometryPamaagi
Ang Moiré deflectometry nga pamaagi mogamit ug duha ka set sa Ronchi nga mga desisyon sa parallel light beams. Ang Ronchi nga pagmando kay usa ka grid-like pattern sa metal chromium film nga gideposito sa usa ka glass substrate, nga sagad gigamit sa pagsulay sa performance sa optical system. Ang pamaagi naggamit sa pagbag-o sa Moiré fringes nga naporma sa duha ka grating aron sulayan ang focal length sa optical system. Ang schematic diagram sa prinsipyo mao ang mosunod:
Sa hulagway sa ibabaw, ang naobserbahan nga butang, human moagi sa collimator, nahimong parallel beam. Sa optical path, nga wala una idugang ang gisulayan nga lente, ang parallel beam moagi sa duha ka grating nga adunay displacement angle sa θ ug usa ka grating spacing sa d, nga nagporma og set sa Moiré fringes sa image plane. Dayon, ang gisulayan nga lente gibutang sa optical path. Ang orihinal nga collimated nga kahayag, human sa refraction sa lens, makahimo og usa ka piho nga focal length. Ang curvature radius sa light beam mahimong makuha gikan sa mosunod nga pormula:
Kasagaran ang lens ubos sa pagsulay gibutang duol kaayo sa unang grating, mao nga ang R value sa ibabaw nga pormula katumbas sa focal length sa lens. Ang bentaha niini nga pamaagi mao nga kini makasulay sa focal length sa positibo ug negatibo nga focal length system.
2.6 OpticalFiberAutocolimationMpamaagi
Ang prinsipyo sa paggamit sa optical fiber autocollimation nga pamaagi sa pagsulay sa focal length sa lens gipakita sa hulagway sa ubos. Naggamit kini og fiber optics aron mobuga og divergent beam nga moagi sa lens nga gisulayan ug dayon ngadto sa plane mirror. Ang tulo ka mga optical path sa numero nagrepresentar sa mga kondisyon sa optical fiber sulod sa focus, sulod sa focus, ug sa gawas sa focus matag usa. Pinaagi sa paglihok sa posisyon sa lente ubos sa pagsulay balik-balik, imong makit-an ang posisyon sa fiber head sa focus. Niini nga panahon, ang sinag sa kaugalingon nag-collimate, ug pagkahuman sa pagpamalandong sa salamin sa eroplano, kadaghanan sa kusog mobalik sa posisyon sa ulo sa fiber. Ang pamaagi yano sa prinsipyo ug sayon nga ipatuman.
3. Panapos
Ang focal length usa ka importante nga parameter sa usa ka optical system. Niini nga artikulo, among gidetalye ang konsepto sa optical system focal length ug ang mga pamaagi sa pagsulay niini. Inubanan sa schematic diagram, among gipatin-aw ang kahulugan sa focal length, lakip ang mga konsepto sa image-side focal length, object-side focal length, ug front-to-back focal length. Sa praktis, adunay daghang mga pamaagi sa pagsulay sa focal length sa usa ka optical system. Kini nga artikulo nagpaila sa mga prinsipyo sa pagsulay sa pamaagi sa collimator, Gaussian nga pamaagi, focal length measurement method, Abbe focal length measurement method, Moiré deflection method, ug optical fiber autocollimation method. Nagtuo ko nga pinaagi sa pagbasa niini nga artikulo, mas masabtan nimo ang mga parameter sa focal length sa optical system.
Oras sa pag-post: Ago-09-2024
