Здавалка
Главная | Обратная связь

І. Теоретичні відомості



В оптиці існують поняття ідеальної оптичної системи. Така система повинна задовільняти такі 3 умови Максвелла:

  1. Гомоцентричний пучок після проходження оптичної системи залишається гомоцентричним;
  2. Зображення плоского предмета в ідеальній оптичній системі залишається за формою подібним до предмета;

3. Зображення площини, яка перпендикулярна до оптичної осі, є площиною, яка також перпендикулярна до оптичної осі.

Всі реальні оптичні системи дають зображення, що мають відхилення від закону подібності.

Аберації оптичних систем поділяються на монохроматичні і хроматичні.

Монохроматична аберація – це спотворення зображення, яке виникає для променів визначеної довжини хвилі.

Хроматичні аберації – поява забарвленості зображень, яка виникає внаслідок того, що промені різних довжин хвиль заломлюються оптичною системою по різному.

Монохроматичними абераціями є сферична аберація (поздовжня і поперечна), кома, астигматизм, дисторсія.

До хроматичних аберацій відносяться поздовжня хроматична аберація і хроматична різниця збільшень.

Для широких пучків променів головний фокус не має визначеного положення на оптичній осі внаслідок сферичної аберації. Міра поздовжньої сферичної аберації S’ - це різниця відрізків від центра лінзи до зображення, які дають широкі параксіальні пучки (рис.1).

 

 

Рис.1. Утворення поздовжньої сферичної аберації для широких параксіальних пучків.

В даному випадку

S’ =S’-f’D (20)

де f’D – фокусна відстань лінзи для хвилі довжиною D. S’ - відстань від центра лінзи до точки, для якої визначається сферична аберація.

Поздовжня хроматична аберація характеризується різницею між положенням другого головного фокусу для різних довжин хвиль (f’ λ) і для жовтої лінії натрію (f’D):

ds = f’λ - f’D (21)

II. Хід роботи

Завдання 1. Вивчення поздовжньої сферичної аберації.

1. Зібрати схему згідно рис.2 і відцентрувати лінзи 2 і 3 відносно сітки освітлювача.

2. Лінзу коліматора поставити так, щоб сітка освітлювача знаходилась в її фокусі. Досліджувану лінзу присунути впритул до лінзи коліматора і, переміщуючи екран 4, одержати найбільш різке зображення сітки. Зробити відлік положення екрана.

Рис.2.

 

3. Встановлюючи послідовно діафрагми, починаючи з найменшої, послідовно отримати найчіткіше зображення сітки на екрані.

4. Визначити глибину різкості зображення шляхом переміщення екрана вздовж оптичної лінзи в ту чи іншу сторону відносно досліджуваної лінзи до виникнення слаборозмитого зображення. Різниця відліків положення екрана для двох крайніх дещо розмитих зображень дає глибину різкості S’. Середнє значення з тих же відліків дозволить визначити віддалі S’ від лінзи до абераційного зображення сітки.

5. Приймаючи відстань від лінзи до зображення сітки при найменшій діафрагмі за фокусну відстань f’D, обчислити сферичну аберацію за формулою (20) для кожної діафрагми. При цьому слід враховувати знак S’ .

6. За одержаними даними побудувати графік залежності аберації від діаметрів діафрагми, а також графік залежності S’ від діаметрів діафрагми.

Таблиця

Результати вимірювань та обчислень

d, мм S’ S’ f’D dS’






©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.