A lencsék és lencsék felbontóképességének mérése
másolat
Lab: 1 4 MÉRÉSI felbontóképessége LENCSE LENCSE ÉS BEVEZETÉS A felbontóképessége egy optikai rendszer a képesség, hogy ábrázolja a rendszer külön-külön két pont vagy két vonal van elrendezve a tárgy térben. A felbontás mértéke a két pont (vonal) közötti legkisebb lineáris vagy szögletes távolság, amelynek képét külön-külön az optikai rendszer állítja össze. A tényleges optikai rendszerek általában maradék aberráció, ami a újraelosztása a fényenergia a diffrakciós mintázat, és a belső lencse hibák képződéséhez vezet a káros szórt fényt ráhelyezve az optikai kép, amely csökkenti a felbontás és a kép kontrasztját. Az optikai rendszert tekintik, hogy tökéletes, ha a felbontás korlátozott, csak a diffrakciós fény a széleken a keret, vagy a nyílás. Diffrakciós fény miatt a hullám fény természete, megtöri az egyenes vonalú fényterjedés: ragyogó pont van ábrázolva, mint egy kör alakú folt, úgynevezett Erie kör körül. sötét és könnyű gyűrűk a csökkenő düh. A fényenergia körülbelül 84% -a koncentrálódik a központi helyre, 7% az első fénypontban és 9% a többi gyűrűben. A B A C K ábrán eloszlása fényenergia a diffrakciós kép pont ρ ábra korlátozó helyzetében képek két fénypont, ideális optikai rendszer épített ρ
2 Az első sötét gyűrű ρ sugara a képsíkban az 1.22 λ f ρ =; (4.1) D ahol λ a fény hullámhossza; f - a vizsgált rendszer fókusztávolsága; D az aktív furat átmérője a rendszerben. A ρ értéke megegyezik az A és B pontok képének középpontjai közötti távolsággal (4.1. Ábra); ρ a következő képlet segítségével határozható meg: 0,61 λ ρ = sin σ; (4.2.), Ahol σ a rekesznyílás szöge a képtérben. A λ = 0,56 μm, ρ 0,34 σ; (4.3.), Ahol a ρ mikrométerben mérve. Az első sötét gyűrű sugarának szögszöge λ = 0,56 μm ψ = ρ f; (4.4) ψ = 140 D; (4.5), ahol D milliméterben kifejezve. A (4.5) bekezdésből következik, hogy az első sötét gyűrű sugarának szöge a fény állandó fény hullámhosszán csak az aktív lencsék D átmérőjétől függ. Az optikai rendszer által felépített két fénypontos kép két merev, éles széle. Ahogy a pontok egymáshoz közelednek, a lemezek megérintik, majd átfedik egymást és egyesítik egymást. A szem két különböző pontot láthat a képsíkban egy bizonyos minimális távolság között ρ között, és a szükséges különbség a megvilágításnál az a minimális ponton és az A vagy B maximális értéken (4.2. Ábra). A kontraszt érzékenysége a középső szem számára 5%. A megvilágítás aránya az a pontban a megvilágításhoz az A vagy B pontban eléri a 85% -ot. Általában a fénysávok középpontjainak távolsága feltételezhető, hogy egyenlő az első sötét gyűrű ρ sugaraival. Ebben az esetben a lemezek maximális felszerelése az első sötét gyűrűre esik, és a megvilágítás aránya a legkisebb ponton a megvilágításig az A vagy B maximális ponton 75%. Az optikai rendszerek felbontóképességét szaggatott vagy sugárirányú világok segítségével határozzák meg, amelyek üvegből állnak
3 tányér könnyű lökettel (4.3. Ábra) vagy szektorok sötét háttérrel. Szabványos szaggatott világokat állítanak elő hat számmal. Minden világ 25 elemből áll, az élek köré digitalizálva, és négy részütemű csoporttal rendelkezik, amelyeknek a lökethosszúsága az egyik elemtől a másikig változik. Under vonásszélesség megérteni a tengelyirányú távolság két egymás melletti sötét vagy világos csíkok, t. E. A teljes szélesség a sötét és világos sávok egyenlő a szélessége egy szélütés. Csoportjai stroke az egyes elemekben vannak elrendezve négy irányban: függőleges, vízszintes ábra szaggatott világon, és 45 két, egymásra merőleges irányban. Ehelyett otsifrovok 3, 11, 15 és 23 van egy szaggatott világok jelöljük, az úgynevezett bázisok B. vonásszélesség a szobából a világban változik a következő sorrendben: 1 50 200-ig, 25-től 2 és 100; 3 12,5-ről 50-re, 4-re 6,3-ról 25,5-re 3,1-ről 12,5-re és 6-ra 1,6-ról 6,3-ra / 1 mm-re. A lökés szélessége az elemtől az elemig körülbelül 6% -kal változik. A világ szabvány mind a négy csoport elem, melyet legalább 5 stroke egyenlő hosszúságú, egyenlő kilenc alkalommal a vonásszélesség. Mind a hat szoba standard világ szöges ellentétben K = 1. Ha ismeri a gyújtótávolság a kollimátor meghatározásához használt felbontás a teleszkópos rendszer, akkor létrehozhat egy asztalt előre szögértékeit ψ „sor mind a 25 eleme mind a hat világot képlettel számítjuk ki a ψ = (4.6) f, ahol egy a - löket szélessége mm-ben, f k - a gyújtótávolság a kollimátorlencse egy ilyen táblázat kiszámítjuk OSK- kollimátor optikai pad 2, amelynek objektív f = 1600 mm és világok a forgásra öt számot. birtokos a 4-1. függelékben található.
ha ($ ez-> show_pages_images $ page_num doc ['images_node_id']) 
4 A LENSEK ÉS A TELESZKÓPOS RENDSZEREK ELLENŐRZŐ KAPACITÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA. Állásfoglalás a teleobjektív rendszer vagy az egyes határozzuk vizuálisan központ területén az optikai padon hosszú kollimátorlencse fókusztávolsága, amely 3-4-szor nagyobb, mint a vizsgált lencse. Készülék meghatározására felbontású lencse képességének ábrán látható kollimátor 5 A 6 F „7 f” f l „Mikroszkóp ábra Készülék meghatározására felbontóképessége a lencse szaggatott (vagy radiális) a világ 4 telepítve van a fókuszsíkjában 5 lencse, a kollimátor és megvilágított egy fényforrás keresztül az 1 kondenzátor 2 és a tejüveg 3. a fókuszsíkjával kollimátorlencse meg kell határozni a fókuszáló cső végtelenül távoli objektumot. A legegyszerűbb és legkényelmesebb módszer az, hogy elsősorban autokollimációs végezzük síkkal párhuzamos lemez, amely nekinyomódik a lencse hordó, és autokollimációs szemlencse szerelt kihúzható csőhajlat kollimátor. Ez utóbbiak mozgatásával a szemlencse autokollimáló képének legpontosabb kombinációját érik el a szalaghúzóval. Ez a pozíció, amely a kollimátor végtelenbe való beépítésének felel meg, a teleszkópos cső könyökének skáláján alapul. A vizsgált lencse szerelt optikai padon obektivoderzhatele vezetést igazodás a kollimátorlencse a lehető legközelebb az utóbbi. A világ képét, amely a vizsgálati lencse fókuszsíkjában van megépítve, egy 7 mikroszkóppal vizsgáljuk meg c. Növekedéssel. felszerelve csavaros szemlencse mikrométerrel. Kezdetben a szemlencse szerelt éles látása és az léptéke és a szálkeresztet, majd mozdítsa el a lovas mikroszkóppal irányítja az optikai padra, vagy csak cső mikroszkóp kremalernym csavar, elérni tiszta képet világban. A mikroszkóp céljának nyílásának meg kell egyeznie vagy enyhén nagyobbnak lennie a vizsgálati lencsék nyílásánál. Például egy olyan lencse esetében, amelynek relatív rekesze 1,5 mm, a mikroszkóp nyílása 0,1 0,2. Lehet, hogy kiderül, hogy a világ mind a 25 eleme megoldódott, vagy éppen ellenkezőleg, nem teljesen megoldódott, akkor nagy vagy
5 kisebb számmal, amellyel meg lehet találni az egyik vagy másik sorban található legnagyobb megengedett elemet. Ebben az elemben mind a négy irányú stroke-ot külön kell látni. Felbontási vonal számát a megfelelő tag és a mellékletben szereplő táblázat világban 4-1, a következő képlettel számítjuk (4.6), azt találjuk, a felbontás a vizsgált lencse szögletes intézkedés. Ha nincs ilyen tábla, a felbontás mérésével határozzuk meg az intervallum csoportok agyvérzés minden irányban megengedő sejt szemlencse mikrométercsavarral (lásd. Függelék 4-2) és vele együtt a mikroszkóp objektív, azaz a. E. A mikroszkóp mikrométer. Ehhez okulármikrométer mért intervallum l csoportok több sor a megengedett maximális feloldható elem világok és L jelentése a szélessége egy stroke egy kép az egyik képletek: L ε l = m; (4.7) l = l β m; (4.8) ahol L = (A 2 A 1) a különbség mintákat szemlencse mikromérő indukciót löketek szélsőséges a kiválasztott csoport; m az eldöntött világelem csoportjában a stroke-ok száma; ε - a dobblokk egy részének ára a mikroszkóp tárgyának síkjában; β lineáris növekedés a célban 1. A objektívlencse szögfelbontását másodpercekben a következő képlet adja meg: ψ = lf; (4.9), ahol f a vizsgálati lencse fókusztávolsága; l a mért löket szélessége az objektívlencse képsíkjában. Egy másik lehetőség a cél felbontásának ábrázolásához az, hogy meghatározzuk a megengedett löketek számát 1 mm-re minden irányban a képsíkban. Ez a l kölcsönös. N = 1 l / mm; (4.10) Egy harmadik eljárás meghatározására a felbontás a mérési érték egy mérési mikroszkópos kép adatbázisban világok, ahol opredelѐn maximális felbontható elemet, vagyis a távolság a szélsőséges szaggatott jelek található a helyszínen számát elemek 11 i15 világok. 1 A szemlencse mikrométer dobmérlegének (ε és β definíciójának) a 4-2. Meg kell jegyezni, hogy amikor ε minták A i tenni a térelválasztó, a skála (például 254 esetben.), És segítségével β milliméterben (például 2,54 mm)
6 Ha megmérjük a világ alapját B = ε A 2 A 1, vagy B = (A 2 A 1) / β; (4,11), ahol (A 2 A 1) a különbség mintákat szemlencse mikromérő indukciós stroke bázis világok, akkor a felbontás N számítható a következő képlet szerint: 60 K N = B; (4.12.), Ahol K a normálvilág legnagyobb megengedett elemének számával meghatározott együttható, amelyben az alapot mértük. A K értékét a 4.1. Táblázatban adjuk meg. 4.1 táblázat K tényező értékeit elemek szaggatott világok tagja elem K K I 1,0 14 2,1 2 2 1. 3 1. 4 április 1. 5 5 Június 1. 6 1.3 19 2.8 7 1.4 20 3,0 8 1,5 21 3,2 9 1. 7 23 3. 8 12 1.9 25 4.0 13 2.0 Leírás laboratóriumi egységbe Lab végezzük egy optikai padon SKC-2, a leírás a pad függelékben bemutatott 5 -1. A mértékegység az állásfoglalás tartalmazza: a kollimátor szaggatott világok a vizsgálat tárgya, világítás, mérőmikroszkóp egy szemlencse mikrométer, univerzális keret, vagy egy objektum-mikrométer méretű. Az áramkör valamennyi elemét mozgatható lovasok segítségével helyezzük el az optikai padon. A kollimátor objektív gyújtótávolsága mm. A kollimátor objektív átmérője mm. MEGSZAKÍTÁS 1. Határozza meg a mérési mikroszkóp β-objektumának növekedését. 2. Határozza meg a ε - az ár az egyik részlege a skála dob okulyarmikrometra a tárgy síkjában. 3. Határozza meg az optikai rendszerek felbontóképességét,
7. az említett tanár adatok táblázata felhasználásával melléklet Határozza meg a felbontóképessége az optikai rendszerek, azt mondta tanár képeket a mérések eredményeit megfelelő bázis számok világok. 5. Határozza meg a felbontóképessége az optikai rendszerek jelzett Tutor segítségével bar szélesség meghatározása nagyon permisszív sejtbe világok megfelelő számot. 6. Számítsa ki a célok megoldó erejének elméleti értékeit (aberrációk hiányában). 7. Rate minőségű optikai rendszerek által vizsgált összehasonlítjuk a kapott értékeket a felbontás elméletileg lehetséges hiányában aberrációk KIEGÉSZÍTŐ A munka 1. Állítsa be a vasúti értékelők optikai pad mérési mikroszkóp, a mikrométeres tartó objektum (vagy más mérési skála) és megvilágítással. 2. mozgatásával az értékelők és a forgatás a beállító csavarokat elérni skála élesség tárgy mikrométer, megfigyelhető a mikroszkóp okulár. 3. Mérjük a szemlencse-mikrométer közötti távolság több részleg mikrométer méretű tárgy jelölések használatának Alkalmazások mérési eredmények, a táblázatban 4.2 4.2 táblázat A mérési adatokat a kalibrációs mérési mikroszkóp technikák átlagos számait A 1 A 2 számú osztódás különbség minták Z Referencia skálán mért intervallum , za, mm 5. a mérési eredmények és adatok a költség a skálabeosztás obektmikrometra kiszámításához: a) megmérjük mikroszkóp nagyítás β a lencse; b) a csavaros okulár-mikrométer dob ε osztásának értéke. 6. Vegye ki a padról a lovas tárgy mikrométer, és gyűjtsük össze mérõkör megoldásának képessége lencsék ábra szerinti forgatásával forgó dob a fókuszsíkra
8 kollimátoros objektív világ a legnagyobb számmal. 8. megfigyelése révén a szemlencse a mikroszkóp, mozgó az értékelők és forgatás a beállító csavarokat elérni az élességet és a kép középső helyzetben világban előállított vizsgált lencse. 9. A világszám és a világelem számának kiválasztásával a stroke maximális felbontásával. 10. A 4-1. Függelék táblázatából határozza meg az objektívlencse szögfelbontását. Számítsuk ki a felbontást ppm / mm-ben (lásd a 4.9., 4.10. 11. A szemlencse mikrométer segítségével mérje meg a kiválasztott világ B 'alapját. Jegyezze fel az eredményeket a 4.3. Táblázatban. 4.3 táblázat adatok mérése, hogy meghatározzuk a kép méretét adatbázis szaggatott Másodlagos világok módszerek Lens 1 Lencse 2 Objektív 3 Mira Mira A 1 A 2 A 1 A 1 A 2 A felbontást a képlet határozza meg, hogy az a lencse (4,12). 13. A kiválasztott elem világok okulármikrométer mérésére az intervallum l-csoport megengedett stroke, a táblázatban összesített eredményeket 4.4. 4.4. Táblázat A mérési adatok a lökethosszméretek meghatározásához a felbontási elemben. fogadások számít A 1 A 2 l m l, mm Átlagos 14. képletek (4.7) vagy (4.8), hogy megtalálja egy stroke-L szélessége a kép, és hogy meghatározzuk a felbontási N a lencse szerinti (4.10). Az objektív objektívjének a (4.9) képlet szerint meghatározandó felbontási erejének szögsebessége. 15. Mérje meg az aktív D furat átmérőjét, és határozza meg a mért lencse elméleti felbontó erejének átlagát
A látható tartomány ψ = 120 / D. 9. Módosítsa a mért lencsét és ismételje meg a mérést. 17. A mérési eredményeket és a számítások csökken egy táblázatban 4.5 táblázat meghatározása eredményeit a felbontóképessége a lencse típusú lencse meghatározási módszerei a felbontóképessége mérési adatbázis tábla mérés vonásszélesség világok N ψ Ip / mm ψ N Ip / mm ψ N lp / mm ψ Teoret. 18. Hasonlítsa össze az eredményeket egymással, hogy következtetéseket vonjunk le a minőségi lencsék LISTA 1. Mi határozza meg a felbontóképessége az objektív? 2. Mi határozza meg a lencse maximális felbontását? 3. Mely egységekben lehet feloldani a feloldó hatalmat? 4. Miért szolgál a kollimátor ebben a munkában? Milyen hatása van a kollimátor objektív gyújtótávolságának? 5. Mi a kollimátor objektív korlátozó felbontása (önálló becslés)? 6. Melyek a világ számának értékei és a szaggatott világ elemeinek száma? 7. Mi a szemlencse mikrométer mérésének befejezése? 8. Mi a végső mérési pontosság a szemlencse mikrométeren? 9. Mi határozza meg a mikroszkóp céljának nagyítási értékét?