Dirêjahiya Focal ya Pergalên Optîkî Pênase û Rêbazên Testkirinê

1.Dirêjahiya Focal of Systems Optîk

Dirêjahiya focal nîşanek pir girîng a pergala optîkî ye, ji bo têgîna dirêjahiya focal, em kêm-zêde têgihîştina me heye, em li vir binirxînin.
Dirêjahiya focalê ya pergalek optîkî, ku wekî dûrahiya ji navenda optîkî ya pergala optîkî heya bala tîrêjê dema ku ronahiya paralel diqewime, tê pênase kirin, pîvanek berhevbûn an cihêbûna ronahiyê di pergalek optîkî de ye. Ji bo ronîkirina vê têgehê em diagrama jêrîn bikar tînin.

Di jimareya jor de, tîrêjê paralel ji dawiya çepê, piştî ku di pergala optîkî re derbas dibe, berbi balkêşana wêneyê F' ve diçe, xeta dirêjkirina berevajî ya tîrêjê ya hevgirtî bi xeta dirêjkirina têkildar a tîrêjê paralel a bûyerê re li hev dikeve. xal, û rûbera ku ji vê xalê re derbas dibe û li ser tebeqeya optîkî perpendîkular e, jê re balafira sereke ya paşîn tê gotin, balafira sereke ya paşîn bi eksê optîkî li xala P2, ku jê re xala sereke (an xala navenda optîkî) tê binav kirin, dikeve hev. Dûrahiya di navbera xala sereke û baldariya wêneyê de, ew e ya ku em bi gelemperî jê re dibêjin dirêjahiya focal, navê tevahî dirêjahiya balkêş a wêneyê ye.
Her weha ji wêneyê tê dîtin ku ji dûrahiya rûxara paşîn a pergala optîkî heya xala focal F' ya wêneyê jê re dirêjahiya focal paş (BFL) tê gotin. Bi vî rengî, heke tîrêjê paralel ji milê rastê ve biqewime, di heman demê de têgînên dirêjahiya focalê ya bi bandor û dirêjahiya focal pêş (FFL) jî hene.

2. Rêbazên Testkirina Length Focal

Di pratîkê de, gelek rêbaz hene ku ji bo ceribandina dirêjahiya navendî ya pergalên optîkî têne bikar anîn. Li ser bingeha prensîbên cihêreng, rêbazên ceribandina dirêjahiya focal dikare li sê kategoriyan were dabeş kirin. Kategoriya yekem li ser bingeha pozîsyona balafira wêneyê ye, kategoriya duyemîn têkiliya di navbera mezinbûn û dirêjahiya fokalê de bikar tîne da ku nirxa dirêjahiya fokalê bi dest bixe, û kategoriya sêyem kêşeya bera pêlê ya tîrêjê ronahiya hevgirtî bikar tîne da ku nirxa dirêjahiya fokalê bigire. .
Di vê beşê de, em ê rêbazên ku bi gelemperî têne bikar anîn ji bo ceribandina dirêjahiya navendî ya pergalên optîkî destnîşan bikin:

2.1Collimator Rêbaz

Prensîba karanîna kolîmatorek ji bo ceribandina dirêjahiya navendî ya pergalek optîkî wekî ku di diyagrama jêrîn de tê xuyang kirin e:

Di jimarê de, nimûneya ceribandinê li balê kolimatorê tête danîn. Bilindahiya y ya nimûneya ceribandinê û dirêjahiya focal f_c' yên koledar têne zanîn. Piştî ku tîrêjê paralel ku ji hêla kolimatorê ve hatî belav kirin ji hêla pergala optîkî ya ceribandinê ve tê berhev kirin û li ser balafira wêneyê tê kişandin, dirêjahiya navendî ya pergala optîkî dikare li ser bingeha bilindahiya y' ya nimûneya ceribandinê ya li ser balafira wêneyê were hesibandin. Dirêjahiya navendî ya pergala optîkî ya ceribandin dikare formula jêrîn bikar bîne:

2.2 GaussianMethod
Nîgara şematîkî ya rêbaza Gaussian ji bo ceribandina dirêjahiya focal a pergala optîkî wekî jêrîn tê xuyang kirin:

Di wêneyê de, balafirên sereke yên pêş û paş ên pergala optîkî ya di bin ceribandinê de wekî P û P' têne xuyang kirin, û dûrahiya di navbera her du balafirên sereke de d ye._P. Di vê rêbazê de, nirxa d_Ptê zanîn, yan jî nirxa wê biçûk e û dikare bê paşguhkirin. Tiştek û ekranek wergir li dawiya çep û rast têne danîn, û dûrahiya di navbera wan de wekî L tê tomar kirin, ku L hewce ye ku ji 4 carî ji dirêjahiya navendî ya pergala di bin ceribandinê de mezintir be. Pergala di bin ceribandinê de dikare di du pozîsyonan de were danîn, bi rêzê ve wekî pozîsyona 1 û pozîsyona 2 têne destnîşan kirin. Tişta li milê çepê dikare bi zelalî li ser ekrana wergirtinê were xuyang kirin. Dûrahiya di navbera van her du cihan de (wek D tê destnîşan kirin) dikare were pîvandin. Li gorî têkiliya hevgirtî, em dikarin bibin:

Di van her du pozîsyonan de, mesafe bi rêzê ve wekî s1 û s2 têne tomar kirin, dûv re s2 - s1 = D. Bi riya derxistina formulê, em dikarin dirêjahiya navendî ya pergala optîkî wekî jêrîn bistînin:

2.3Lenzometer
Lensometer ji bo ceribandina pergalên optîkî yên dirêjahiya fokalê pir maqûl e. Nîgara wê ya şematîk wiha ye:

Pêşîn, lenseya di bin ceribandinê de di riya optîkî de nayê danîn. Hedefa ku li milê çepê tê dîtin, di lenseya lihevxistinê re derbas dibe û dibe ronahiya paralel. Ronahiya paralel bi lenseke hevgirtî ya bi dirêjahiya focalê f tê hev₂û di balafira wêneya referansê de wêneyek zelal çêdike. Piştî ku riya optîkî tê kalîbrkirin, lensa di bin ceribandinê de di rêça optîkî de tê danîn, û dûrahiya di navbera lensa di bin ceribandinê de û lensika hevgirtî f e.₂. Wekî encamek, ji ber çalakiya lensê ya di bin ceribandinê de, dê tîrêjê ronahiyê ji nû ve were veguheztin, ku dibe sedema veguheztinek di pozîsyona balafira wêneyê de, û di encamê de wêneyek zelal li cîhê balafira wêneya nû ya di diagramê de peyda dibe. Dûrahiya di navbera balafira wêneya nû û lenseya hevgirtî de wekî x tê destnîşan kirin. Li ser bingeha têkiliya obje-wêne, dirêjahiya focalê ya lensê ya di bin ceribandinê de dikare wekî:

Di pratîkê de, lensometer bi berfirehî di pîvana jortirîn a lensên çavan de hatî bikar anîn, û xwedan avantajên operasyona hêsan û pêbaweriya pêbawer e.

2.4 AbbeRefraktometre

Refraktometre Abbe rêbazek din e ji bo ceribandina dirêjahiya fokal a pergalên optîkî. Nîgara wê ya şematîk wiha ye:

Du rêgezên bi bilindahiyên cihêreng li aliyê rûbera lenseya di bin ceribandinê de bi cîh bikin, ango pîvaza 1 û pîvana 2. Bilindahiya pîvazên têkildar y1 û y2 ne. Dûrahiya di navbera her du pîvanan de e, û goşeya di navbera xeta jorîn a serwer û teşeya optîkî de u ye. The scaleplated ji hêla lenseya ceribandinê ya bi dirêjahiya focal f ve tê wêne kirin. Mîkroskopek li dawiya rûyê wêneyê tê saz kirin. Bi guheztina pozîsyona mîkroskopê, wêneyên jorîn ên du pîvaz têne dîtin. Di vê demê de, dûrahiya di navbera mîkroskop û eksê optîk de wekî y tê destnîşan kirin. Li gorî têkiliya obje-wêne, em dikarin dirêjahiya fokalê wekî:

2.5 Moire DeflectometryAwa
Rêbaza deflektometrîya Moiré dê du rêzikên rêzikên Ronchi di tîrêjên ronahiya paralel de bikar bîne. Desthilatdariya Ronchi qalibek torê-mîna fîlima kromê ya metal e ku li ser bingehek cam hatî razandin, bi gelemperî ji bo ceribandina performansa pergalên optîkî tê bikar anîn. Rêbaz guheztina di perçikên Moiré yên ku ji hêla du grîtan ve hatî çêkirin bikar tîne da ku dirêjahiya navendî ya pergala optîkî biceribîne. Diyagrama şematîkî ya prensîbê wiha ye:

Di jimareya jorîn de, cewherê ku tê dîtin, piştî ku ji kolîmatatorê derbas dibe, dibe tîrêjek paralel. Di riya optîkî de, bêyî ku pêşî lenseya ceribandinê lê zêde bike, tîrêjê paralel di nav du gewreyan de bi goşeya jicîhûwarkirinê ya θ û cihêrengiyek d-yê re derbas dibe, li ser balafira wêneyê komek perçikên Moiré pêk tîne. Dûv re, lensa ceribandinê di riya optîkî de tê danîn. Ronahiya lihevkirî ya orîjînal, piştî ku ji hêla lensê ve veqetandî, dê dirêjiyek hûrgelek diyar çêbike. Radyoya tîrêjê ya tîrêjê dikare ji formula jêrîn were wergirtin:

Bi gelemperî lenseya di bin ceribandinê de pir nêzikî tûra yekem tê danîn, ji ber vê yekê nirxa R ya di formula jorîn de bi dirêjahiya focalê ya lensê re têkildar e. Feydeya vê rêbazê ew e ku dikare dirêjahiya navendî ya pergalên dirêjahiya fokalê yên erênî û neyînî biceribîne.

2.6 OptîkFiberAutocollimationMethod
Prensîba karanîna rêbaza xweseriya fîberê ya optîkî ji bo ceribandina dirêjahiya fokal a lensê di wêneya jêrîn de tê xuyang kirin. Ew fiber optîk bikar tîne da ku tîrêjek cihêreng ku di lenseya ku tê ceribandin re derbas dibe û dûv re jî li ser neynika balafirê derbas dibe. Sê rêyên optîkî yên di wêneyê de bi rêzê şert û mercên fîbera optîkî di hundurê balê, di hundurê balê û li derveyî balê de destnîşan dikin. Bi veguheztina pozîsyona lensê ya di bin ceribandinê de paş û paş ve, hûn dikarin pozîsyona serê fiberê li balê bibînin. Di vê demê de, tîrêj bi xwe ve tê berhev kirin, û piştî ku neynika balafirê ronî dike, piraniya enerjiyê dê vegere rewşa serê fîberê. Rêbaz di prensîbê de hêsan e û pêkanîna hêsan e.

3.Encam

Dirêjahiya focal pîvanek girîng a pergala optîkî ye. Di vê gotarê de, em têgeha dirêjahiya navendî ya pergala optîkî û rêbazên ceribandina wê hûrgulî dikin. Bi şemaka şematîkî re, em pênase dirêjahiya fokalê, di nav de têgehên dirêjahiya fokalê-alî ya wêneyê, dirêjahiya balê-alî ya objektê, û dirêjahiya balê ya pêş-to-paş vedibêjin. Di pratîkê de, ji bo ceribandina dirêjahiya navendî ya pergala optîkî gelek rêbaz hene. Ev gotar prensîbên ceribandinê yên rêbaza kolîmator, rêbaza Gaussian, rêbaza pîvana dirêjahiya focal, rêbaza pîvandina dirêjahiya focal Abbe, rêbaza guheztina Moiré, û rêbaza xweseriya fîbera optîkî destnîşan dike. Ez bawer dikim ku bi xwendina vê gotarê, hûn ê di pergalên optîkî de pîvanên dirêjahiya focalê çêtir têgihiştinek bikin.