ऑप्टिकल सिस्टमची व्याख्या आणि चाचणी पद्धतींची फोकल लांबी

1. ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी

फोकल लांबी हे ऑप्टिकल सिस्टमचे एक महत्त्वपूर्ण सूचक आहे, फोकल लांबीच्या संकल्पनेसाठी, आम्हाला कमी -अधिक प्रमाणात समज आहे, आम्ही येथे पुनरावलोकन करतो.
ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी, ऑप्टिकल सिस्टमच्या ऑप्टिकल सेंटरपासून ते बीमच्या फोकसपर्यंत अंतर म्हणून परिभाषित केली जाते जेव्हा समांतर प्रकाश घटनेने ऑप्टिकल सिस्टममध्ये प्रकाशाचे एकाग्रता किंवा विचलनाचे एक उपाय असतात. आम्ही ही संकल्पना स्पष्ट करण्यासाठी खालील आकृती वापरतो.

वरील आकृतीमध्ये, डाव्या टोकापासून समांतर तुळई घटनेस, ऑप्टिकल सिस्टममधून गेल्यानंतर, प्रतिमेवर फोकस फोकस फोकसमध्ये रूपांतरित होते, कन्व्हर्जिंग किरणांची उलट विस्तार रेषा एका बिंदूत समांतर किरणांच्या संबंधित विस्ताराच्या ओळीसह छेदते आणि ऑप्टिकल अ‍ॅक्सिसला लंब असे म्हणतात की ते मागील बाजूस आहे मुख्य बिंदू (किंवा ऑप्टिकल सेंटर पॉईंट) म्हणतात, मुख्य बिंदू आणि प्रतिमेच्या फोकसमधील अंतर, हेच आपण सहसा फोकल लांबी म्हणतो, संपूर्ण नाव प्रतिमेची प्रभावी फोकल लांबी आहे.
प्रतिमेच्या ऑप्टिकल सिस्टमच्या शेवटच्या पृष्ठभागापासून फोकल पॉईंट एफ पर्यंतच्या अंतरास बॅक फोकल लांबी (बीएफएल) म्हणतात या आकृतीतून हे देखील पाहिले जाऊ शकते. त्यानुसार, समांतर तुळई उजव्या बाजूने घटना असल्यास, प्रभावी फोकल लांबी आणि फ्रंट फोकल लांबी (एफएफएल) च्या संकल्पना देखील आहेत.

2. फोकल लांबी चाचणी पद्धती

सराव मध्ये, बर्‍याच पद्धती आहेत ज्या ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी वापरल्या जाऊ शकतात. वेगवेगळ्या तत्त्वांच्या आधारे, फोकल लांबी चाचणी पद्धती तीन श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात. प्रथम श्रेणी प्रतिमा विमानाच्या स्थितीवर आधारित आहे, दुसरी श्रेणी फोकल लांबी मूल्य प्राप्त करण्यासाठी वाढ आणि फोकल लांबी दरम्यानचा संबंध वापरते आणि तिसरी श्रेणी फोकल लांबी मूल्य प्राप्त करण्यासाठी कन्व्हरिंग लाइट बीमची वेव्हफ्रंट वक्रता वापरते.
या विभागात, आम्ही ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पद्धतींचा परिचय देऊ :र्ग

2.1Cओलिमेटर पद्धत

ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी कोलिमेटर वापरण्याचे तत्व खाली दिलेल्या आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आहे:

आकृतीमध्ये, चाचणी नमुना कोलिमेटरच्या फोकसवर ठेवला जातो. चाचणी पॅटर्नची उंची आणि फोकल लांबी एफ_c'कोलिमेटरचे ओळखले जाते. कोलिमेटरद्वारे उत्सर्जित समांतर बीम चाचणी केलेल्या ऑप्टिकल सिस्टमद्वारे रूपांतरित झाल्यानंतर आणि प्रतिमा विमानात प्रतिमा तयार केल्यावर, ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी प्रतिमा प्लेनवरील चाचणी पॅटर्नच्या उंचीवर आधारित मोजली जाऊ शकते. चाचणी केलेल्या ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी खालील सूत्र वापरू शकते:

2.2 गौसीMइथॉड
ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी गौसी पद्धतीची योजनाबद्ध आकृती खाली दर्शविली आहे:

आकृतीमध्ये, चाचणी अंतर्गत ऑप्टिकल सिस्टमच्या पुढील आणि मागील मुख्य विमाने अनुक्रमे पी आणि पी म्हणून दर्शविली जातात आणि दोन मुख्य विमानांमधील अंतर डी आहे_P? या पद्धतीत, डी चे मूल्य_Pज्ञात मानले जाते, किंवा त्याचे मूल्य लहान आहे आणि त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते. एक ऑब्जेक्ट आणि प्राप्त करणारी स्क्रीन डाव्या आणि उजव्या टोकाला ठेवली जाते आणि त्या दरम्यानचे अंतर एल म्हणून नोंदवले गेले आहे, जेथे एल चाचणी अंतर्गत सिस्टमच्या फोकल लांबीपेक्षा 4 पट जास्त असणे आवश्यक आहे. चाचणी अंतर्गत प्रणाली अनुक्रमे 1 आणि स्थिती 2 म्हणून दर्शविली जाऊ शकते. डावीकडील ऑब्जेक्ट प्राप्त करणा screen ्या स्क्रीनवर स्पष्टपणे कल्पना केली जाऊ शकते. या दोन स्थानांमधील अंतर (डी म्हणून दर्शविलेले) मोजले जाऊ शकते. संयुग्म संबंधानुसार, आपण मिळवू शकतो:

या दोन स्थानांवर, ऑब्जेक्ट अंतर अनुक्रमे एस 1 आणि एस 2 म्हणून नोंदवले गेले आहेत, नंतर एस 2 - एस 1 = डी. फॉर्म्युला व्युत्पन्नद्वारे, आपण खाली ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी मिळवू शकतो:

2.3एलइन्सोमीटर
लांब फोकल लांबी ऑप्टिकल सिस्टमच्या चाचणीसाठी लेन्सोमीटर खूप योग्य आहे. त्याची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे:

प्रथम, चाचणी अंतर्गत लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवलेले नाहीत. डावीकडील साजरा केलेले लक्ष्य कोलिमेटिंग लेन्समधून जाते आणि समांतर प्रकाश बनते. समांतर प्रकाश फोकल लांबीसह रूपांतरित लेन्सद्वारे रूपांतरित केला जातो₂आणि संदर्भ प्रतिमा विमानात एक स्पष्ट प्रतिमा तयार करते. ऑप्टिकल पथ कॅलिब्रेट झाल्यानंतर, चाचणी अंतर्गत लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवल्या जातात आणि चाचणी अंतर्गत लेन्स आणि रूपांतरित लेन्स दरम्यानचे अंतर एफ आहे₂? परिणामी, चाचणी अंतर्गत लेन्सच्या क्रियेमुळे, हलके बीम नूतनीकरण केले जाईल, ज्यामुळे प्रतिमा विमानाच्या स्थितीत बदल होईल, परिणामी आकृतीमध्ये नवीन प्रतिमा विमानाच्या स्थितीत स्पष्ट प्रतिमा मिळेल. नवीन प्रतिमा विमान आणि रूपांतरित लेन्समधील अंतर एक्स म्हणून दर्शविले जाते. ऑब्जेक्ट-इमेज रिलेशनशिपच्या आधारे, चाचणी अंतर्गत लेन्सची फोकल लांबी अनुमान काढली जाऊ शकते:

सराव मध्ये, लेन्सोमीटरचा वापर देखावा लेन्सच्या शीर्ष फोकल मोजमापात मोठ्या प्रमाणात केला गेला आहे आणि त्यात साध्या ऑपरेशन आणि विश्वासार्ह सुस्पष्टतेचे फायदे आहेत.

2.4 अबेRएफ्रॅक्टोमीटर

ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी अबी रेफ्रेक्टोमीटर ही आणखी एक पद्धत आहे. त्याची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे:

टेस्ट अंतर्गत लेन्सच्या ऑब्जेक्ट पृष्ठभागाच्या बाजूला वेगवेगळ्या उंची असलेल्या दोन राज्यकर्ते ठेवा, स्केलप्लेट 1 आणि स्केलप्लेट 2. संबंधित स्केलप्लेट्सची उंची वाई 1 आणि वाय 2 आहे. दोन स्केलप्लेट्समधील अंतर ई आहे आणि शासकाच्या शीर्ष रेषा आणि ऑप्टिकल अक्षांमधील कोन यू आहे. स्केलप्लेटेड चाचणी केलेल्या लेन्सद्वारे एफ फोकल लांबीसह कल्पना केली जाते. प्रतिमेच्या पृष्ठभागाच्या शेवटी एक मायक्रोस्कोप स्थापित केला आहे. मायक्रोस्कोपची स्थिती हलवून, दोन स्केलप्लेट्सची शीर्ष प्रतिमा आढळतात. यावेळी, मायक्रोस्कोप आणि ऑप्टिकल अक्षांमधील अंतर वाय म्हणून दर्शविले जाते. ऑब्जेक्ट-इमेज रिलेशनशिप नुसार, आम्ही फोकल लांबी म्हणून मिळवू शकतो

2.5 मोअर डिफ्लेक्टोमेट्रीपद्धत
Moiré डिफ्लेक्टोमेट्री पद्धत समांतर प्रकाश बीममध्ये रोन्ची नियमांचे दोन संच वापरेल. रोन्ची रुलिंग हा ग्लास सब्सट्रेटवर जमा केलेल्या मेटल क्रोमियम फिल्मचा एक ग्रीड सारखा नमुना आहे, जो सामान्यत: ऑप्टिकल सिस्टमच्या कामगिरीची चाचणी घेण्यासाठी वापरला जातो. ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी दोन ग्रॅचिंगद्वारे तयार केलेल्या मोइर फ्रिंजमधील बदलाचा उपयोग या पद्धतीमध्ये केला जातो. तत्त्वाचे योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे

वरील आकृतीमध्ये, साजरा केलेला ऑब्जेक्ट, कोलिमेटरमधून गेल्यानंतर, एक समांतर बीम बनतो. ऑप्टिकल मार्गात, प्रथम चाचणी केलेले लेन्स न जोडता, समांतर बीम दोन ग्रॅचिंगमधून θ च्या विस्थापन कोनासह आणि डीच्या किसलेल्या अंतरासह जातो, ज्यामुळे प्रतिमा विमानात मोइरी फ्रिंजचा एक सेट तयार होतो. मग, चाचणी केलेल्या लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवल्या जातात. मूळ कोलिमेटेड प्रकाश, लेन्सद्वारे अपवर्तनानंतर, विशिष्ट फोकल लांबी तयार करेल. प्रकाश तुळईची वक्रता त्रिज्या खालील सूत्रातून मिळू शकते ●

सहसा चाचणी अंतर्गत लेन्स पहिल्या ग्रेटिंगच्या अगदी जवळ ठेवल्या जातात, म्हणून वरील सूत्रातील आर मूल्य लेन्सच्या फोकल लांबीशी संबंधित आहे. या पद्धतीचा फायदा असा आहे की तो सकारात्मक आणि नकारात्मक फोकल लांबी सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेऊ शकतो.

2.6 ऑप्टिकलFइबरAutocollimationMइथॉड
लेन्सच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी ऑप्टिकल फायबर ऑटोकॉलिमेशन पद्धत वापरण्याचे तत्व खालील आकृतीमध्ये दर्शविले आहे. हे एक डायव्हर्जंट बीम उत्सर्जित करण्यासाठी फायबर ऑप्टिक्सचा वापर करते जे लेन्समधून चाचणी घेतलेल्या आणि नंतर विमानाच्या आरशावर जाते. आकृतीमधील तीन ऑप्टिकल पथ फोकसमध्ये, फोकसच्या आत आणि अनुक्रमे फोकसच्या बाहेर ऑप्टिकल फायबरच्या अटींचे प्रतिनिधित्व करतात. चाचणी अंतर्गत लेन्सची स्थिती मागे व पुढे हलवून, आपण फोकसवर फायबर हेडची स्थिती शोधू शकता. यावेळी, तुळई स्वयं-एकत्रित केली जाते आणि विमानाच्या आरशाद्वारे प्रतिबिंबित झाल्यानंतर, बहुतेक ऊर्जा फायबर हेडच्या स्थितीत परत येईल. तत्त्वतः ही पद्धत सोपी आहे आणि अंमलबजावणी करणे सोपे आहे.

3. कॉन्क्ल्यूजन

फोकल लांबी ऑप्टिकल सिस्टमचे एक महत्त्वपूर्ण पॅरामीटर आहे. या लेखात, आम्ही ऑप्टिकल सिस्टम फोकल लांबी आणि त्याच्या चाचणी पद्धतींच्या संकल्पनेचे तपशीलवार वर्णन करतो. स्कीमॅटिक आकृतीसह एकत्रित, आम्ही फोकल लांबीची व्याख्या स्पष्ट करतो, ज्यात प्रतिमा-साइड फोकल लांबी, ऑब्जेक्ट-साइड फोकल लांबी आणि फ्रंट-टू-बॅक फोकल लांबीच्या संकल्पनांचा समावेश आहे. सराव मध्ये, ऑप्टिकल सिस्टमच्या फोकल लांबीची चाचणी घेण्यासाठी बर्‍याच पद्धती आहेत. हा लेख कोलिमेटर पद्धतीची चाचणी तत्त्वे, गौसीय पद्धत, फोकल लांबी मोजमाप पद्धत, अबे फोकल लांबी मोजमाप पद्धत, मोइर डिफ्लेक्शन पद्धत आणि ऑप्टिकल फायबर ऑटोकॉलिमेशन पद्धत सादर करते. माझा असा विश्वास आहे की हा लेख वाचून, ऑप्टिकल सिस्टममधील फोकल लांबी पॅरामीटर्सची आपल्याला अधिक चांगली समज असेल.