Определение фокусного расстояния и положение главных точек сложного объектива. Иванов К.Н - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ЗАДАНИЕ
В этом упражнении предлагается определить фо-
кусные расстояния тонких собирающих и рассеивающих
линз, рассчитать их светосилу и оптическую силу, а
также определить фокусное расстояние и положения
главных плоскостей сложной оптической системы.
I. Центрировка элементов оптической системы
1. Держа линзу в одной руке, получите на ладони
другой руки изображение любого удалённого объекта
(окна, лампочки) и оцените на глаз фокусное расстоя-
ние линзы. Линза, которая не даст действительного
изображения, — рассеивающая. Запишите приближён-
ные значения фокусных расстояний.
2. Соберите и отцентрируйте установку. Для этого
на одном конце оптической скамьи установите освети-
тель с ирисовой диафрагмой (предмет) и вплотную к
нему экран на рейтере. Отрегулируйте высоту экрана
так, чтобы его центр совпадал с центром яркого кругло-
го пятна от осветителя. Эта операция должна выпол-
няться при плотно затянутом винте, закрепляющем рей-
тер на оптической скамье. Для перемещения рейтера
вдоль скамьи винт следует только слегка ослабить, что-
бы не допустить перпендикулярного скамье смещения
центра. Перемещая рейтер, прижимайте его к скамье со
стороны, противоположной винту.
3. Отодвиньте экран от осветителя и разместите
в промежутке рейтер с собирающей линзой 1. Пере-
двигая линзу и экран вдоль скамьи, добейтесь чёткого
изображения края ирисовой диафрагмы осветителя на
экране. Закрепите рейтеры. Смещая линзу с помощью
поперечных салазок и по высоте, приведите центр изо-
бражения к центру экрана.
4. Оптические оси линз устанавливаются парал-
лельно ребру оптической скамьи на глаз. Легко убе-
диться на опыте, что при небольших увеличениях, по-
лучаемых в настоящей работе, такая установка является
достаточной.
5. Остальные линзы можно отцентрировать позд-
нее. Для центрировки рассеивающих линз следует вос-
пользоваться уже отцентрированной положительной
линзой, расположив её впереди отрицательной. Способ
центрировки рассеивающих линз продумайте самостоя-
тельно.
II. Определение фокусных расстояний тонких
линз при помощи экрана
(Измерения проводятся для одной положительной и
одной отрицательной линзы.)
1. Установите положительную линзу 1 между
осветителем и экраном. Расположите экран на расстоя-
нии
L >
4f от предмета (рис. 3). Перемещая линзу вдоль
скамьи, получите увеличенное и уменьшенное изоб-
ражения предмета (края ирисовой диафрагмы) на экра-
не. Посмотрите,
как влияют на чёткость изображения
размер диафрагмы и яркость источника.
2. С помощью линейки измерьте расстояния от
линзы до предмета и до изображения (а
1
, а
2
, а
/
1
, а
/
2
на
рис. 3). Середина линзы и положение ирисовой диа-
фрагмы отмечены на оправах проточками.
3. При фиксированном расстоянии между осве-
тителем и экраном, слегка перемещая линзу, повторите
измерения несколько раз.
4. Независимо измерьте расстояние
L
от предмета
до экрана и перемещение линзы (рейтера) l. При фикси-
рованном значении
L
измерьте перемещение l несколь-
ко раз.
5. По результатам измерений определите среднее
значение фокусного расстояния, используя сначала
                     ЗАДАНИЕ                              лельно ребру оптической скамьи на глаз. Легко убе-
      В этом упражнении предлагается определить фо-       диться на опыте, что при небольших увеличениях, по-
кусные расстояния тонких собирающих и рассеивающих        лучаемых в настоящей работе, такая установка является
линз, рассчитать их светосилу и оптическую силу, а        достаточной.
также определить фокусное расстояние и положения                  5. Остальные линзы можно отцентрировать позд-
главных плоскостей сложной оптической системы.            нее. Для центрировки рассеивающих линз следует вос-
                                                          пользоваться уже отцентрированной положительной
      I. Центрировка элементов оптической системы         линзой, расположив её впереди отрицательной. Способ
       1. Держа линзу в одной руке, получите на ладони    центрировки рассеивающих линз продумайте самостоя-
другой руки изображение любого удалённого объекта         тельно.
(окна, лампочки) и оцените на глаз фокусное расстоя-                 II. Определение фокусных расстояний тонких
ние линзы. Линза, которая не даст действительного                            линз при помощи экрана
изображения, — рассеивающая. Запишите приближён-               (Измерения проводятся для одной положительной и
ные значения фокусных расстояний.                           одной отрицательной линзы.)
       2. Соберите и отцентрируйте установку. Для этого           1. Установите положительную линзу № 1 между
на одном конце оптической скамьи установите освети-       осветителем и экраном. Расположите экран на расстоя-
тель с ирисовой диафрагмой (предмет) и вплотную к         нии L > 4f от предмета (рис. 3). Перемещая линзу вдоль
нему экран на рейтере. Отрегулируйте высоту экрана        скамьи, получите увеличенное и уменьшенное изоб-
так, чтобы его центр совпадал с центром яркого кругло-    ражения предмета (края ирисовой диафрагмы) на экра-
го пятна от осветителя. Эта операция должна выпол-        не. Посмотрите, как влияют на чёткость изображения
няться при плотно затянутом винте, закрепляющем рей-      размер диафрагмы и яркость источника.
тер на оптической скамье. Для перемещения рейтера                 2. С помощью линейки измерьте расстояния от
вдоль скамьи винт следует только слегка ослабить, что-    линзы до предмета и до изображения (а1, а2, а/1, а/2 на
бы не допустить перпендикулярного скамье смещения         рис. 3). Середина линзы и положение ирисовой диа-
центра. Перемещая рейтер, прижимайте его к скамье со      фрагмы отмечены на оправах проточками.
стороны, противоположной винту.                                   3. При фиксированном расстоянии между осве-
       3. Отодвиньте экран от осветителя и разместите     тителем и экраном, слегка перемещая линзу, повторите
в промежутке рейтер с собирающей линзой № 1. Пере-        измерения несколько раз.
двигая линзу и экран вдоль скамьи, добейтесь чёткого              4. Независимо измерьте расстояние L от предмета
изображения края ирисовой диафрагмы осветителя на         до экрана и перемещение линзы (рейтера) l. При фикси-
экране. Закрепите рейтеры. Смещая линзу с помощью         рованном значении L измерьте перемещение l несколь-
поперечных салазок и по высоте, приведите центр изо-      ко раз.
бражения к центру экрана.                                         5. По результатам измерений определите среднее
       4. Оптические оси линз устанавливаются парал-      значение фокусного расстояния, используя сначала