1. Dirêjahiya Fokusê ya Sîstemên Optîkî
Dirêjahiya fokusê nîşaneyek pir girîng a pergala optîkî ye, ji bo têgeha dirêjahiya fokusê, em kêm-zêde têgihîştinek heye, em li vir nirxandinê dikin.
Dirêjahiya fokusê ya pergaleke optîkî, ku wekî dûrahiya ji navenda optîkî ya pergala optîkî heta fokusa tîrêjê dema ku ronahiya paralel lê dikeve tê pênasekirin, pîvanek ji bo kombûn an jî cihêbûna ronahiyê di pergaleke optîkî de ye. Em ji bo nîşandana vê têgehê diyagrama jêrîn bikar tînin.
Di wêneya jorîn de, tîrêjên paralel ên ji aliyê çepê ve tên, piştî ku di nav sîstema optîkî re derbas dibin, ber bi fokusa wêneyê F' ve dicivin, xeta dirêjkirina berevajî ya tîrêjên hevgirtî bi xeta dirêjkirina têkildar a tîrêjên paralel ên têketî re li xalekê diqelişe, û rûyê ku ji vê xalê derbas dibe û bi eksena optîkî ve perpendîkular e jê re plana sereke ya paşîn tê gotin, plana sereke ya paşîn bi eksena optîkî re li xala P2 diqelişe, ku jê re xala sereke (an xala navenda optîkî) tê gotin, dûrahiya di navbera xala sereke û fokusa wêneyê de, ew e ku em bi gelemperî jê re dirêjahiya fokusê dibêjin, navê tevahî dirêjahiya fokusê ya bi bandor a wêneyê ye.
Her wiha ji wêneyê tê dîtin ku dûrahiya ji rûyê dawî yê pergala optîkî heta xala fokusê F' ya wêneyê wekî dûrahiya fokusê ya paşîn (BFL) tê binavkirin. Bi heman awayî, heke tîrêjê paralel ji aliyê rastê ve bikeve, têgehên dûrahiya fokusê ya bi bandor û dûrahiya fokusê ya pêşîn (FFL) jî hene.
2. Rêbazên Testkirina Dirêjahiya Fokusê
Di pratîkê de, gelek rêbaz hene ku dikarin ji bo ceribandina dûrahiya fokusê ya pergalên optîkî werin bikar anîn. Li gorî prensîbên cûda, rêbazên ceribandina dûrahiya fokusê dikarin li sê kategoriyan werin dabeş kirin. Kategoriya yekem li ser bingeha pozîsyona balafirê wêneyê ye, kategoriya duyem têkiliya di navbera mezinkirin û dûrahiya fokusê de bikar tîne da ku nirxa dûrahiya fokusê bi dest bixe, û kategoriya sêyem jî xêzbûna pêla pêşîn a tîrêjê ronahiyê yê hevgirtî bikar tîne da ku nirxa dûrahiya fokusê bi dest bixe.
Di vê beşê de, em ê rêbazên ku bi gelemperî ji bo ceribandina dirêjahiya fokusê ya pergalên optîkî têne bikar anîn bidin nasîn:
2.1CRêbaza ollimator
Prensîba bikaranîna kolîmatorekê ji bo ceribandina dûrahiya fokusê ya pergaleke optîkî wekî ku di dîyagrama jêrîn de tê nîşandan:
Di wêneyê de, qalibê ceribandinê li navenda kolîmatorê hatiye danîn. Bilindahiya y ya qalibê ceribandinê û dûrahiya fokusê fc' yên kolîmatorê têne zanîn. Piştî ku tîrêjên paralel ên ji hêla kolîmatorê ve têne derxistin ji hêla pergala optîkî ya ceribandî ve têne hevgirtin û li ser plana wêneyê têne wênekirin, dirêjahiya fokusê ya pergala optîkî dikare li gorî bilindahiya y' ya qaliba ceribandinê li ser plana wêneyê were hesibandin. Dirêjahiya fokusê ya pergala optîkî ya ceribandî dikare formula jêrîn bikar bîne:
2.2 GaussîMrêbaz
Şemaya şematîk a rêbaza Gaussian ji bo ceribandina dûrahiya fokusê ya pergalek optîkî wekî li jêr tê nîşandan:
Di wêneyê de, balafirên sereke yên pêş û paş ên pergala optîkî ya di bin ceribandinê de bi rêzê ve wekî P û P' têne temsîl kirin, û dûrahiya di navbera her du balafirên sereke de d e.PDi vê rêbazê de, nirxa dPwekî zanîn tê hesibandin, an jî nirxa wê piçûk e û dikare were paşguh kirin. Tiştek û ekranek wergirtinê li serên çep û rastê têne danîn, û dûrahiya di navbera wan de wekî L tê tomar kirin, ku L divê ji 4 caran dirêjahiya fokusê ya pergala di bin ceribandinê de mezintir be. Pergala di bin ceribandinê de dikare di du cihan de were danîn, ku bi rêzê ve wekî pozîsyona 1 û pozîsyona 2 têne destnîşan kirin. Tiştê li milê çepê dikare bi zelalî li ser ekrana wergirtinê were wêne kirin. Dûrahiya di navbera van her du cihan de (ku wekî D tê destnîşan kirin) dikare were pîvandin. Li gorî têkiliya konjugatîf, em dikarin bistînin:
Di van her du cihan de, dûrahiya tiştan bi rêzê wekî s1 û s2 têne tomar kirin, paşê s2 - s1 = D. Bi rêya derxistina formulê, em dikarin dûrahiya fokusê ya pergala optîkî wekî li jêr bistînin:
2.3Lensometre
Lensometer ji bo ceribandina pergalên optîkî yên bi dirêjahiya fokusê ya dirêj pir guncaw e. Şekila wê ya şematîk wiha ye:
Pêşî, lenza ku tê ceribandin di rêya optîkî de nayê danîn. Hedefa çavdêrîkirî ya li milê çepê di nav lenza kolîmatasyonê re derbas dibe û dibe ronahiya paralel. Ronahiya paralel ji hêla lenzek konvergasyonê ve bi dirêjahiya fokusê ya f ve tê hevgirtin.2û wêneyekî zelal li ser rûbera wêneya referansê çêdike. Piştî ku rêya optîkî tê kalibrkirin, lensa ku tê ceribandin di rêya optîkî de tê danîn, û dûrahiya di navbera lensa ku tê ceribandin û lensa hevgirtî de f e.2Di encamê de, ji ber çalakiya lenza di bin ceribandinê de, tîrêjên ronahiyê dê ji nû ve werin fokuskirin, ku dibe sedema guheztina pozîsyona plana wêneyê, û di encamê de wêneyek zelal li pozîsyona plana wêneyê ya nû di nexşeyê de çêdibe. Dûrahiya di navbera plana wêneyê ya nû û lenza hevgirtî de wekî x tê destnîşan kirin. Li gorî têkiliya tişt-wêne, dirêjahiya fokusê ya lenza di bin ceribandinê de dikare wiha were texmîn kirin:
Di pratîkê de, lensometer bi berfirehî di pîvandina fokusa jorîn a lensên berçavkan de hatiye bikar anîn, û xwedî avantajên karanîna hêsan û rastbûna pêbawer e.
2.4 AbbeRefraktometre
Refraktometreya Abbe rêbazeke din e ji bo ceribandina dûrahiya fokusê ya pergalên optîkî. Şekila wê ya şematîk wiha ye:
Du rêzikên bi bilindahiyên cuda li aliyê rûyê tiştê lenza di bin ceribandinê de, ango plakaya pîvanê 1 û plakaya pîvanê 2, bi cîh bikin. Bilindahiya plakayên pîvanê yên hevber y1 û y2 ne. Dûrahiya di navbera her du plakayên pîvanê de e ye, û goşeya di navbera xeta jorîn a rêzikê û eksena optîkî de u ye. Pîvana pîvanê ji hêla lenza ceribandî ve bi dirêjahiya fokusê ya f tê wênekirin. Mîkroskopek li dawiya rûyê wêneyê tê sazkirin. Bi guheztina pozîsyona mîkroskopê, wêneyên jorîn ên her du plakayên pîvanê têne dîtin. Di vê demê de, dûrahiya di navbera mîkroskop û eksena optîkî de wekî y tê destnîşan kirin. Li gorî têkiliya tişt-wêne, em dikarin dirêjahiya fokusê wekî:
2.5 Deflektometrîya MoireAwa
Rêbaza deflektometriya Moiré dê du setên rêzikên Ronchi di tîrêjên ronahiyê yên paralel de bikar bîne. Rêbaza Ronchi şêweyekî şebekeyê yê fîlma kromê ya metalî ye ku li ser substratek cam tê danîn, ku bi gelemperî ji bo ceribandina performansa pergalên optîkî tê bikar anîn. Rêbaz guherîna di perçên Moiré yên ku ji hêla her du şebekeyan ve têne çêkirin bikar tîne da ku dirêjahiya fokusê ya pergala optîkî biceribîne. Diyagrama şematîk a prensîbê wiha ye:
Di wêneya jorîn de, tiştê çavdêrîkirî, piştî ku ji kolîmatorê derbas dibe, dibe tîrêjek paralel. Di rêya optîkî de, bêyî ku pêşî lenza ceribandî lê were zêdekirin, tîrêja paralel di nav du şebekeyên bi goşeya cihguherînê θ û mesafeya şebekeyê d re derbas dibe, û li ser rûbera wêneyê komek ji çerxên Moiré çêdike. Piştre, lenza ceribandî di rêya optîkî de tê danîn. Ronahiya kolîmkirî ya orîjînal, piştî şikestina ji hêla lensê ve, dê dirêjahiyek fokusê ya diyarkirî çêbike. Radyûza xêzbûna tîrêjê ronahiyê dikare ji formula jêrîn were bidestxistin:
Bi gelemperî lensa ku tê ceribandin pir nêzîkî şebekeya yekem tê danîn, ji ber vê yekê nirxa R di formula jorîn de bi dirêjahiya fokusê ya lensê re têkildar e. Feydeya vê rêbazê ew e ku ew dikare dirêjahiya fokusê ya pergalên dirêjahiya fokusê ya erênî û neyînî biceribîne.
2.6 OptîkîFîberAotokolîmasyonMrêbaz
Prensîba bikaranîna rêbaza otokolîmasyona fîbera optîkî ji bo ceribandina dirêjahiya fokusê ya lensê di wêneya jêrîn de tê nîşandan. Ew fîber optîk bikar tîne da ku tîrêjek cihêreng derxe ku di nav lenza ku tê ceribandin re derbas dibe û dûv re li ser neynikek asê derbas dibe. Sê rêyên optîkî yên di wêneyê de şert û mercên fîbera optîkî di nav fokusê de, di nav fokusê de, û li derveyî fokusê bi rêzê ve temsîl dikin. Bi guheztina pozîsyona lensa di bin ceribandinê de paş û pêş, hûn dikarin pozîsyona serê fîberê li fokusê bibînin. Di vê demê de, tîrêj xwe-kolîmasyon dike, û piştî refleksa ji hêla neynika asê ve, piraniya enerjiyê dê vegere pozîsyona serê fîberê. Rêbaz di prensîbê de hêsan e û bicîhanîna wê hêsan e.
3. Encam
Dirêjahiya fokusê parametreyek girîng a pergalek optîkî ye. Di vê gotarê de, em têgeha dirêjahiya fokusê ya pergala optîkî û rêbazên ceribandina wê bi hûrgulî rave dikin. Bi hev re bi diyagrama şematîk, em pênaseya dirêjahiya fokusê, di nav de têgehên dirêjahiya fokusê ya aliyê wêneyê, dirêjahiya fokusê ya aliyê tiştê, û dirêjahiya fokusê ya pêş-bi-paş, rave dikin. Di pratîkê de, gelek rêbaz hene ji bo ceribandina dirêjahiya fokusê ya pergalek optîkî. Ev gotar prensîbên ceribandinê yên rêbaza kolimator, rêbaza Gaussian, rêbaza pîvandina dirêjahiya fokusê, rêbaza pîvandina dirêjahiya fokusê ya Abbe, rêbaza xwarbûna Moiré, û rêbaza otokolîmasyona fîbera optîkî dide nasîn. Ez bawer dikim ku bi xwendina vê gotarê, hûn ê têgihîştinek çêtir a parametreyên dirêjahiya fokusê di pergalên optîkî de hebe.
Dema şandinê: Tebax-09-2024