የኦፕቲካል ሲስተምስ የትኩረት ርዝመት ፍቺ እና የሙከራ ዘዴዎች

የኦፕቲካል ሲስተምስ 1.Focal ርዝመት

የትኩረት ርዝመት የኦፕቲካል ስርዓት በጣም አስፈላጊ አመላካች ነው, ለጽንሰ-ሀሳብ, ብዙ ወይም ያነሰ ግንዛቤ አለን, እዚህ እንገመግማለን.
ትይዩ የብርሃን ክስተት በሚፈጠርበት ጊዜ ከኦፕቲካል ሲስተም የጨረር ማእከል እስከ ጨረሩ ትኩረት ድረስ ያለው ርቀት የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመት በኦፕቲካል ሲስተም ውስጥ ያለው የብርሃን ትኩረት ወይም ልዩነት መለኪያ ነው። ይህንን ጽንሰ-ሐሳብ ለማሳየት የሚከተለውን ንድፍ እንጠቀማለን.

ከላይ ባለው ስእል ላይ ከግራ በኩል ያለው ትይዩ ጨረር ክስተት በኦፕቲካል ሲስተም ውስጥ ካለፉ በኋላ ወደ ምስሉ ትኩረት F' ይሰበሰባል ፣ የጨረር መጨመሪያው ተገላቢጦሽ የኤክስቴንሽን መስመር ከክስተቱ ትይዩ ሬይ ጋር ይገናኛል ። ነጥብ ፣ እና ይህንን ነጥብ የሚያልፍ እና ከኦፕቲካል ዘንግ ጋር ቀጥ ያለ ገጽ ያለው የኋላ ዋና አውሮፕላን ይባላል ፣ የኋለኛው ዋና አውሮፕላን ከኦፕቲካል ዘንግ ጋር በ P2 ነጥብ ይገናኛል ፣ እሱም ዋናው ነጥብ (ወይም የኦፕቲካል ማእከል ነጥብ) ይባላል። በዋናው ነጥብ እና በምስሉ ትኩረት መካከል ያለው ርቀት, እኛ ብዙውን ጊዜ የትኩረት ርዝመት ብለን የምንጠራው ነው, ሙሉው ስም የምስሉ ውጤታማ የትኩረት ርዝመት ነው.
ከሥዕሉ ላይም ከኦፕቲካል ሲስተም የመጨረሻው ገጽ እስከ ምስሉ የትኩረት ነጥብ F ድረስ ያለው ርቀት የኋላ የትኩረት ርዝመት (BFL) ተብሎ ይጠራል። በተመሳሳይ ሁኔታ ፣ ትይዩ ምሰሶው በቀኝ በኩል ከተከሰተ ፣ ውጤታማ የትኩረት ርዝመት እና የፊት ፎካል ርዝመት (ኤፍኤፍኤል) ጽንሰ-ሀሳቦችም አሉ።

2. የትኩረት ርዝመት ሙከራ ዘዴዎች

በተግባር, የኦፕቲካል ስርዓቶች የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ ብዙ ዘዴዎች አሉ. በተለያዩ መርሆዎች ላይ በመመስረት, የትኩረት ርዝመት የሙከራ ዘዴዎች በሶስት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ. የመጀመሪያው ምድብ በምስሉ አውሮፕላን አቀማመጥ ላይ የተመሰረተ ነው, ሁለተኛው ምድብ በማጉላት እና በትኩረት ርዝመት መካከል ያለውን ግንኙነት በመጠቀም የትኩረት ርዝመት እሴትን ለማግኘት, እና ሶስተኛው ምድብ የመሰብሰቢያ የብርሃን ጨረሩን የሞገድ ፊት ኩርባ ይጠቀማል የትኩረት ርዝመት ዋጋን ለማግኘት. .
በዚህ ክፍል የኦፕቲካል ሲስተሞች የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ ዘዴዎችን እናስተዋውቅዎታለን፡-

2.1Collimator ዘዴ

የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ ኮላሚተርን የመጠቀም መርህ ከዚህ በታች ባለው ሥዕል ላይ እንደሚታየው ነው።

በሥዕሉ ላይ, የፈተናው ንድፍ በኮላሚተር ትኩረት ላይ ተቀምጧል. የፈተናው ንድፍ ቁመት y እና የትኩረት ርዝመት ረ_cከኮሊማተሮች መካከል ይታወቃሉ። በኮሊማተር የሚወጣው ትይዩ ጨረር በተፈተነው የኦፕቲካል ሲስተም ከተጣመረ እና በምስሉ አውሮፕላን ላይ ከተቀረጸ በኋላ የጨረር ስርዓቱ የትኩረት ርዝመት በምስሉ አውሮፕላን ላይ ካለው የሙከራ ንድፍ ቁመት y ሊሰላ ይችላል። የተፈተነ የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመት የሚከተለውን ቀመር ሊጠቀም ይችላል።

2.2 GaussianMሥነ ሥርዓት
የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ የ Gaussian ዘዴ ንድፍ ምስል ከዚህ በታች ይታያል ።

በሥዕሉ ላይ በሙከራ ላይ ያሉት የኦፕቲካል ሲስተም የፊት እና የኋላ ዋና አውሮፕላኖች እንደ P እና P' በቅደም ተከተል የተወከሉ ሲሆን በሁለቱ ዋና አውሮፕላኖች መካከል ያለው ርቀት መ ነው ።_P. በዚህ ዘዴ የዲ_Pእንደታወቀ ይቆጠራል ወይም ዋጋው ትንሽ ነው እና ችላ ሊባል ይችላል. እቃ እና መቀበያ ስክሪን በግራ እና በቀኝ ጫፎች ላይ ተቀምጠዋል እና በመካከላቸው ያለው ርቀት እንደ L ይመዘገባል, L በሙከራ ላይ ካለው የስርዓቱ የትኩረት ርዝመት ከ 4 እጥፍ በላይ መሆን አለበት. በሙከራ ላይ ያለው ስርዓት በሁለት ቦታዎች ሊቀመጥ ይችላል, እንደ አቀማመጥ 1 እና ቦታ 2 ይገለጻል. በግራ በኩል ያለው ነገር በተቀባዩ ስክሪን ላይ በግልጽ ሊታይ ይችላል. በእነዚህ ሁለት ቦታዎች መካከል ያለው ርቀት (D ተብሎ የተገለፀው) ሊለካ ይችላል. በተዋሃዱ ግንኙነቶች መሠረት የሚከተሉትን ማግኘት እንችላለን-

በእነዚህ ሁለት አቀማመጦች የነገር ርቀቶች እንደ s1 እና s2 በቅደም ተከተል ይመዘገባሉ፣ከዚያም s2 - s1 = D. በቀመር መረጣ በኩል የእይታ ስርዓቱን የትኩረት ርዝመት እንደሚከተለው እናገኛለን።

2.3ኤልኢንሶሜትር
ሌንሶሜትር ረጅም የትኩረት ርዝመት የጨረር ስርዓቶችን ለመሞከር በጣም ተስማሚ ነው. የእሱ ንድፍ አኃዝ እንደሚከተለው ነው-

በመጀመሪያ, በሙከራ ላይ ያለው ሌንስ በኦፕቲካል መንገድ ላይ አይቀመጥም. በግራ በኩል ያለው የታየው ኢላማ በሚጋጭ መነፅር ውስጥ ያልፋል እና ትይዩ ብርሃን ይሆናል። ትይዩ መብራቱ በተሰበሰበ ሌንስ የተሰበሰበ ሲሆን የትኩረት ርዝመት ረ₂እና በማጣቀሻው ምስል አውሮፕላን ላይ ግልጽ የሆነ ምስል ይፈጥራል. የኦፕቲካል መንገዱ ከተስተካከለ በኋላ በሙከራ ላይ ያለው ሌንስ በኦፕቲካል መንገዱ ውስጥ ይቀመጣል ፣ እና በሙከራው ውስጥ ባለው ሌንስ እና በተሰበሰበው ሌንስ መካከል ያለው ርቀት f ነው ።₂. በውጤቱም, በሙከራው ውስጥ ባለው የሌንስ ተግባር ምክንያት, የብርሃን ጨረሩ እንደገና እንዲተኩር ይደረጋል, ይህም የምስሉ አውሮፕላን አቀማመጥ እንዲቀየር ያደርገዋል, ይህም በስዕሉ ላይ ባለው አዲስ ምስል አውሮፕላን አቀማመጥ ላይ ግልጽ የሆነ ምስል ያመጣል. በአዲሱ ምስል አውሮፕላን እና በሚሰበሰበው ሌንስ መካከል ያለው ርቀት x ተብሎ ይገለጻል። በነገር-ምስል ግንኙነት ላይ በመመስረት፣ በሙከራ ላይ ያለው የሌንስ የትኩረት ርዝመት እንደሚከተለው ሊገመት ይችላል፡-

በተግባር ፣ ሌንሶሜትር በከፍተኛ የትኩረት መነፅር ሌንሶች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ውሏል ፣ እና ቀላል አሰራር እና አስተማማኝ ትክክለኛነት ጥቅሞች አሉት።

2.4 አቤትRኢፍራክቶሜትር

የ Abbe refractometer ሌላው የኦፕቲካል ሲስተሞች የትኩረት ርዝመት ለመፈተሽ ዘዴ ነው። የእሱ ንድፍ አኃዝ እንደሚከተለው ነው-

በሙከራ ስር ባለው የሌንስ የነገር ወለል ላይ ሁለት ከፍታ ያላቸውን ገዢዎች ያኑሩ ፣ እነሱም ሚዛን 1 እና ሚዛን 2። ተዛማጅ የመለኪያ ሰሌዳዎች ቁመት y1 እና y2 ናቸው። በሁለቱ ሚዛኖች መካከል ያለው ርቀት e ነው, እና በገዥው የላይኛው መስመር እና በኦፕቲካል ዘንግ መካከል ያለው አንግል u ነው. ሚዛኑ የሚታየው በተፈተነው ሌንስ የትኩረት ርዝመት ረ. በምስሉ የላይኛው ጫፍ ላይ ማይክሮስኮፕ ተጭኗል. የአጉሊ መነፅርን ቦታ በማንቀሳቀስ, የሁለቱ ሚዛን የላይኛው ምስሎች ይገኛሉ. በዚህ ጊዜ በአጉሊ መነጽር እና በኦፕቲካል ዘንግ መካከል ያለው ርቀት እንደ y. በነገር-ምስል ግንኙነት መሰረት፣ የትኩረት ርዝመቱን እንደሚከተለው ማግኘት እንችላለን፡-

2.5 Moire Deflectometryዘዴ
የሞይሬ ዲፍሌክቶሜትሪ ዘዴ ሁለት የ Ronchi ብያኔዎችን በትይዩ የብርሃን ጨረሮች ይጠቀማል። የሮንቺ ገዢ በመስታወት ወለል ላይ የተቀመጠ የብረት ክሮምየም ፊልም ፍርግርግ መሰል ጥለት ሲሆን በተለምዶ የኦፕቲካል ሲስተሞችን አፈጻጸም ለመፈተሽ የሚያገለግል ነው። ዘዴው የኦፕቲካል ስርዓቱን የትኩረት ርዝመት ለመፈተሽ በሁለቱ ግሬቲንግ በተፈጠሩት የሞይር ፍሬንሶች ላይ ያለውን ለውጥ ይጠቀማል። የመርህ ንድፍ ንድፍ እንደሚከተለው ነው-

ከላይ ባለው ስእል, የተመለከተው ነገር, በኮላሚተር ውስጥ ካለፉ በኋላ, ትይዩ ጨረር ይሆናል. በኦፕቲካል ዱካ ውስጥ ፣ የተሞከረውን ሌንስን መጀመሪያ ሳይጨምር ፣ ትይዩ ጨረር በሁለት ግሪቶች ውስጥ በ θ የመፈናቀያ አንግል እና የግራንግ ክፍተት d ፣ በምስሉ አውሮፕላን ላይ የሞይር ፍሬንዶችን ይፈጥራል። ከዚያም, የተሞከረው ሌንስ በኦፕቲካል መንገድ ላይ ይደረጋል. የመጀመሪያው የተገጣጠመው ብርሃን፣ በሌንስ ከተገለበጠ በኋላ፣ የተወሰነ የትኩረት ርዝመት ይፈጥራል። የብርሃን ጨረሩ ኩርባ ራዲየስ ከሚከተለው ቀመር ሊገኝ ይችላል-

ብዙውን ጊዜ በሙከራ ላይ ያለው ሌንስ ከመጀመሪያው ፍርግርግ ጋር በጣም ቅርብ ነው, ስለዚህ ከላይ ባለው ቀመር ውስጥ ያለው R ዋጋ ከሌንስ የትኩረት ርዝመት ጋር ይዛመዳል. የዚህ ዘዴ ጠቀሜታ የአዎንታዊ እና አሉታዊ የትኩረት ርዝመት ስርዓቶች የትኩረት ርዝመትን መሞከር ይችላል.

2.6 ኦፕቲካልFኢበርAዩቶኮሊሜሽንMሥነ ሥርዓት
የሌንስ የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ የኦፕቲካል ፋይበር አውቶኮሊሚሽን ዘዴን የመጠቀም መርህ ከዚህ በታች ባለው ስእል ይታያል። ፋይበር ኦፕቲክስን በመጠቀም እየተሞከረ ባለው ሌንስን እና ከዚያም በአውሮፕላን መስታወት ላይ የሚያልፈውን ተለዋዋጭ ጨረር ለመልቀቅ ይጠቀማል። በሥዕሉ ላይ ያሉት ሦስት የኦፕቲካል ዱካዎች የኦፕቲካል ፋይበርን በትኩረት ውስጥ፣ በትኩረት ውስጥ እና ከትኩረት ውጭ ያሉ ሁኔታዎችን ያመለክታሉ። በሙከራው ስር ያለውን የሌንስ ቦታ ወደ ኋላ እና ወደ ፊት በማንቀሳቀስ የቃጫውን ጭንቅላት በትኩረት ቦታ ማግኘት ይችላሉ። በዚህ ጊዜ ጨረሩ በራሱ ይጣመራል, እና በአውሮፕላኑ መስታወት ከተንጸባረቀ በኋላ, አብዛኛው ጉልበት ወደ ፋይበር ጭንቅላት ቦታ ይመለሳል. ዘዴው በመርህ ደረጃ ቀላል እና ለመተግበር ቀላል ነው.

3. መደምደሚያ

የትኩረት ርዝመት የኦፕቲካል ሲስተም አስፈላጊ መለኪያ ነው። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመት ጽንሰ-ሀሳብ እና የሙከራ ዘዴዎችን በዝርዝር እንገልፃለን ። ከሥዕላዊ መግለጫው ጋር ተዳምሮ፣ የትኩረት ርዝመት ፍቺን እናብራራለን፣ የምስል-ጎን የትኩረት ርዝመት፣ የነገር-ጎን የትኩረት ርዝመት እና የፊት-ወደ-ኋላ የትኩረት ርዝመት ጽንሰ-ሀሳቦችን ጨምሮ። በተግባር, የኦፕቲካል ሲስተም የትኩረት ርዝመትን ለመፈተሽ ብዙ ዘዴዎች አሉ. ይህ መጣጥፍ የኮሊማተር ዘዴን ፣ የጋውሲያን ዘዴን ፣ የትኩረት ርዝመት መለኪያ ዘዴን ፣ የአቤ የትኩረት ርዝመት የመለኪያ ዘዴን ፣ የሞይር ማፈንገጥ ዘዴን እና የኦፕቲካል ፋይበር አውቶኮሊሚሽን ዘዴን የሙከራ መርሆዎችን ያስተዋውቃል። ይህንን ጽሑፍ በማንበብ በኦፕቲካል ሲስተሞች ውስጥ የትኩረት ርዝመት መለኪያዎችን በተሻለ ሁኔታ መረዳት እንደሚችሉ አምናለሁ ።