१. ऑप्टिकल सिस्टीमची फोकल लांबी
फोकल लेंथ ही ऑप्टिकल सिस्टीमचा एक अतिशय महत्त्वाचा निर्देशक आहे, फोकल लेंथच्या संकल्पनेबद्दल आपल्याला कमी-अधिक प्रमाणात समज आहे, आम्ही येथे पुनरावलोकन करतो.
समांतर प्रकाश घटना घडल्यावर ऑप्टिकल सिस्टीमच्या ऑप्टिकल सेंटरपासून बीमच्या फोकसपर्यंतचे अंतर म्हणून परिभाषित केलेल्या ऑप्टिकल सिस्टीमची नाभीय लांबी ही ऑप्टिकल सिस्टीममधील प्रकाशाच्या एकाग्रतेचे किंवा विचलनाचे मोजमाप आहे. ही संकल्पना स्पष्ट करण्यासाठी आपण खालील आकृती वापरतो.
वरील आकृतीमध्ये, डाव्या टोकापासून समांतर किरण आपत्कालीन, ऑप्टिकल सिस्टीममधून गेल्यानंतर, प्रतिमा फोकस F' मध्ये एकत्रित होते, अभिसरण किरणाची उलट विस्तार रेषा एका बिंदूवर आपत्कालीन समांतर किरणाच्या संबंधित विस्तार रेषेला छेदते आणि या बिंदूतून जाणारी आणि ऑप्टिकल अक्षाला लंब असलेली पृष्ठभागाला बॅक प्रिन्सिपल प्लेन म्हणतात, बॅक प्रिन्सिपल प्लेन बिंदू P2 वर ऑप्टिकल अक्षाला छेदते, ज्याला मुख्य बिंदू (किंवा ऑप्टिकल केंद्र बिंदू) म्हणतात, मुख्य बिंदू आणि प्रतिमा फोकसमधील अंतर, याला आपण सहसा फोकल लेंथ म्हणतो, पूर्ण नाव प्रतिमेची प्रभावी फोकल लेंथ आहे.
आकृतीवरून हे देखील दिसून येते की ऑप्टिकल सिस्टमच्या शेवटच्या पृष्ठभागापासून प्रतिमेच्या केंद्रबिंदू F पर्यंतच्या अंतराला मागील केंद्र लांबी (BFL) म्हणतात. त्यानुसार, जर समांतर बीम उजव्या बाजूने आपात असेल, तर प्रभावी केंद्र लांबी आणि समोरील केंद्र लांबी (FFL) च्या संकल्पना देखील आहेत.
2. फोकल लांबी चाचणी पद्धती
प्रत्यक्षात, ऑप्टिकल सिस्टीमची फोकल लांबी तपासण्यासाठी अनेक पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात. वेगवेगळ्या तत्त्वांवर आधारित, फोकल लांबी चाचणी पद्धती तीन श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात. पहिली श्रेणी प्रतिमा समतलच्या स्थितीवर आधारित आहे, दुसरी श्रेणी फोकल लांबी मूल्य मिळविण्यासाठी मॅग्निफिकेशन आणि फोकल लांबीमधील संबंध वापरते आणि तिसरी श्रेणी फोकल लांबी मूल्य मिळविण्यासाठी अभिसरण करणाऱ्या प्रकाश किरणाच्या वेव्हफ्रंट वक्रतेचा वापर करते.
या विभागात, आपण ऑप्टिकल सिस्टीमच्या फोकल लांबीची चाचणी करण्यासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या पद्धतींचा परिचय करून देऊ:：
२.१Cऑलिमेटर पद्धत
ऑप्टिकल सिस्टीमची फोकल लांबी तपासण्यासाठी कोलिमेटर वापरण्याचे तत्व खालील आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे आहे:
आकृतीमध्ये, चाचणी नमुना कोलिमेटरच्या केंद्रस्थानी ठेवला आहे. चाचणी नमुनाची उंची y आणि नाभीय लांबी fc'कोलिमेटर' चे 'कॉलिमेटर' ज्ञात आहेत. कोलिमेटरद्वारे उत्सर्जित होणारा समांतर बीम चाचणी केलेल्या ऑप्टिकल सिस्टमद्वारे एकत्रित केल्यानंतर आणि प्रतिमा समतलावर प्रतिमा घेतल्यानंतर, ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी प्रतिमा समतलावरील चाचणी पॅटर्नच्या उंची y' वर आधारित मोजली जाऊ शकते. चाचणी केलेल्या ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी खालील सूत्र वापरून मोजता येते:
२.२ गॉसियनMपद्धत
ऑप्टिकल सिस्टीमच्या फोकल लांबीची चाचणी करण्यासाठी गॉसियन पद्धतीची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे दर्शविली आहे:
आकृतीमध्ये, चाचणी अंतर्गत ऑप्टिकल सिस्टमचे पुढचे आणि मागचे प्रमुख समतल अनुक्रमे P आणि P' म्हणून दर्शविले आहेत आणि दोन प्रमुख समतलांमधील अंतर d आहे.P. या पद्धतीत, d चे मूल्यPज्ञात मानले जाते, किंवा त्याचे मूल्य लहान असते आणि दुर्लक्षित केले जाऊ शकते. एक वस्तू आणि प्राप्तकर्ता स्क्रीन डाव्या आणि उजव्या टोकांना ठेवली जाते आणि त्यांच्यामधील अंतर L म्हणून नोंदवले जाते, जिथे L चाचणी अंतर्गत प्रणालीच्या केंद्रक लांबीच्या 4 पट पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. चाचणी अंतर्गत प्रणाली दोन स्थानांमध्ये ठेवता येते, अनुक्रमे स्थान 1 आणि स्थान 2 म्हणून दर्शविली जाते. डावीकडील वस्तू प्राप्तकर्त्या स्क्रीनवर स्पष्टपणे प्रतिमा केली जाऊ शकते. या दोन स्थानांमधील अंतर (D म्हणून दर्शविलेले) मोजले जाऊ शकते. संयुग्म संबंधानुसार, आपण मिळवू शकतो:
या दोन स्थानांवर, वस्तूंचे अंतर अनुक्रमे s1 आणि s2 असे नोंदवले जाते, नंतर s2 - s1 = D. सूत्र व्युत्पत्तीद्वारे, आपण खालीलप्रमाणे ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी मिळवू शकतो:
२.३लएन्सोमीटर
लेन्सोमीटर हे लांब फोकल लांबीच्या ऑप्टिकल सिस्टीमच्या चाचणीसाठी अतिशय योग्य आहे. त्याची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे:
प्रथम, चाचणी अंतर्गत लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवलेला नाही. डावीकडील निरीक्षण केलेले लक्ष्य कोलिमेटिंग लेन्समधून जाते आणि समांतर प्रकाश बनते. समांतर प्रकाश f च्या फोकल लांबी असलेल्या अभिसरण लेन्सद्वारे एकत्रित केला जातो.2आणि संदर्भ प्रतिमेच्या समतलावर एक स्पष्ट प्रतिमा तयार करते. ऑप्टिकल मार्ग कॅलिब्रेट केल्यानंतर, चाचणी अंतर्गत लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवला जातो आणि चाचणी अंतर्गत लेन्स आणि अभिसरण लेन्समधील अंतर f असते.2. परिणामी, चाचणी अंतर्गत लेन्सच्या क्रियेमुळे, प्रकाश किरण पुन्हा केंद्रित होईल, ज्यामुळे प्रतिमा समतलच्या स्थितीत बदल होईल, परिणामी आकृतीमध्ये नवीन प्रतिमा समतलच्या स्थानावर एक स्पष्ट प्रतिमा येईल. नवीन प्रतिमा समतल आणि अभिसरण लेन्समधील अंतर x म्हणून दर्शविले आहे. ऑब्जेक्ट-इमेज संबंधाच्या आधारे, चाचणी अंतर्गत लेन्सची फोकल लांबी खालीलप्रमाणे अनुमानित केली जाऊ शकते:
प्रत्यक्षात, लेन्सोमीटरचा वापर चष्म्याच्या लेन्सच्या वरच्या फोकल मापनात मोठ्या प्रमाणावर केला गेला आहे आणि त्याचे साधे ऑपरेशन आणि विश्वासार्ह अचूकता हे फायदे आहेत.
२.४ अबेRइफ्रॅक्टोमीटर
ऑप्टिकल सिस्टीमच्या फोकल लांबीची चाचणी करण्यासाठी अ‍ॅबे रिफ्रॅक्टोमीटर ही दुसरी पद्धत आहे. त्याची योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे:
चाचणी अंतर्गत लेन्सच्या ऑब्जेक्ट पृष्ठभागाच्या बाजूला वेगवेगळ्या उंचीचे दोन रुलर ठेवा, म्हणजे स्केलप्लेट 1 आणि स्केलप्लेट 2. संबंधित स्केलप्लेट्सची उंची y1 आणि y2 आहे. दोन स्केलप्लेट्समधील अंतर e आहे आणि रुलरच्या वरच्या रेषेपासून ते ऑप्टिकल अक्षापर्यंतचा कोन u आहे. स्केलप्लेटेडची प्रतिमा चाचणी केलेल्या लेन्सद्वारे f च्या फोकल लांबीसह घेतली जाते. प्रतिमेच्या पृष्ठभागाच्या शेवटी एक मायक्रोस्कोप स्थापित केला जातो. मायक्रोस्कोपची स्थिती हलवून, दोन स्केलप्लेट्सच्या वरच्या प्रतिमा आढळतात. यावेळी, मायक्रोस्कोप आणि ऑप्टिकल अक्षामधील अंतर y म्हणून दर्शविले जाते. ऑब्जेक्ट-इमेज संबंधानुसार, आपण फोकल लांबी मिळवू शकतो:
२.५ मोअर डिफ्लेक्टोमेट्रीपद्धत
मोइरे डिफ्लेक्टमेट्री पद्धतीमध्ये समांतर प्रकाश किरणांमध्ये रोन्ची रुलिंगचे दोन संच वापरले जातील. रोन्ची रुलिंग हा काचेच्या सब्सट्रेटवर जमा केलेला धातूचा क्रोमियम फिल्मचा ग्रिडसारखा नमुना आहे, जो सामान्यतः ऑप्टिकल सिस्टमच्या कामगिरीची चाचणी घेण्यासाठी वापरला जातो. ही पद्धत ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी तपासण्यासाठी दोन जाळींनी तयार केलेल्या मोइरे फ्रिंजमधील बदलाचा वापर करते. तत्त्वाचा योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे:
वरील आकृतीमध्ये, निरीक्षण केलेली वस्तू, कोलिमेटरमधून गेल्यानंतर, समांतर बीम बनते. ऑप्टिकल मार्गात, प्रथम चाचणी केलेले लेन्स न जोडता, समांतर बीम θ च्या विस्थापन कोन आणि d च्या जाळीच्या अंतरासह दोन जाळींमधून जातो, ज्यामुळे प्रतिमेच्या समतलावर मोइरे फ्रिंजचा संच तयार होतो. नंतर, चाचणी केलेले लेन्स ऑप्टिकल मार्गात ठेवले जाते. लेन्सद्वारे अपवर्तनानंतर मूळ कोलिमेटेड प्रकाश एक विशिष्ट फोकल लांबी निर्माण करेल. प्रकाश बीमची वक्रता त्रिज्या खालील सूत्रावरून मिळवता येते:
सहसा चाचणी अंतर्गत लेन्स पहिल्या जाळीच्या अगदी जवळ ठेवला जातो, म्हणून वरील सूत्रातील R मूल्य लेन्सच्या फोकल लांबीशी जुळते. या पद्धतीचा फायदा असा आहे की ते सकारात्मक आणि नकारात्मक फोकल लांबी प्रणालींच्या फोकल लांबीची चाचणी करू शकते.
२.६ ऑप्टिकलFआयबरAस्वयंचलित संकलितीकरणMपद्धत
लेन्सची फोकल लांबी तपासण्यासाठी ऑप्टिकल फायबर ऑटोकोलिमेशन पद्धतीचा वापर करण्याचे तत्व खालील आकृतीमध्ये दाखवले आहे. ते फायबर ऑप्टिक्सचा वापर करून एक डायव्हर्जंट बीम उत्सर्जित करते जो चाचणी केलेल्या लेन्समधून जातो आणि नंतर प्लेन मिररवर जातो. आकृतीमधील तीन ऑप्टिकल मार्ग अनुक्रमे फोकसमधील, फोकसच्या आत आणि फोकसच्या बाहेर ऑप्टिकल फायबरची स्थिती दर्शवतात. चाचणी अंतर्गत लेन्सची स्थिती पुढे-मागे हलवून, तुम्ही फोकसवरील फायबर हेडची स्थिती शोधू शकता. यावेळी, बीम स्वतः-कोलिमेटेड असतो आणि प्लेन मिररद्वारे परावर्तन झाल्यानंतर, बहुतेक ऊर्जा फायबर हेडच्या स्थितीत परत येईल. ही पद्धत तत्वतः सोपी आणि अंमलात आणण्यास सोपी आहे.
३. निष्कर्ष
फोकल लांबी ही ऑप्टिकल सिस्टमचा एक महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे. या लेखात, आपण ऑप्टिकल सिस्टम फोकल लांबीची संकल्पना आणि त्याच्या चाचणी पद्धतींचे तपशीलवार वर्णन करू. स्कीमॅटिक आकृतीसह, आपण फोकल लांबीची व्याख्या स्पष्ट करू, ज्यामध्ये इमेज-साइड फोकल लांबी, ऑब्जेक्ट-साइड फोकल लांबी आणि फ्रंट-टू-बॅक फोकल लांबी या संकल्पनांचा समावेश आहे. प्रत्यक्षात, ऑप्टिकल सिस्टमची फोकल लांबी तपासण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत. हा लेख कोलिमेटर पद्धत, गॉसियन पद्धत, फोकल लांबी मापन पद्धत, अ‍ॅबे फोकल लांबी मापन पद्धत, मोइरे डिफ्लेक्शन पद्धत आणि ऑप्टिकल फायबर ऑटोकोलिमेशन पद्धतीची चाचणी तत्त्वे सादर करतो. मला विश्वास आहे की हा लेख वाचून, तुम्हाला ऑप्टिकल सिस्टममधील फोकल लांबी पॅरामीटर्सची चांगली समज येईल.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०९-२०२४
