1. Sistema optikoen foku-distantzia
Foku-distantzia sistema optikoaren adierazle oso garrantzitsua da, foku-distantziaren kontzeptua gutxi gorabehera ulertzen dugu, hemen berrikusiko dugu.
Sistema optiko baten foku-distantzia, argi paralelo bat sartzen denean sistema optikoaren zentro optikotik izpiaren fokura arteko distantzia gisa definitua, sistema optiko bateko argiaren kontzentrazioaren edo dibergentziaren neurria da. Kontzeptu hau ilustratzeko, diagrama hau erabiltzen dugu.
Goiko irudian, ezkerreko muturretik eratortzen den izpi paraleloak, sistema optikotik igaro ondoren, F' irudi-fokura konbergitzen du, izpi konbergentearen alderantzizko luzapen-lerroa izpi paralelo erasotzailearen dagokion luzapen-lerroarekin gurutzatzen da puntu batean, eta puntu horretatik igarotzen den eta ardatz optikoarekiko perpendikularra den gainazalari atzeko plano nagusia deritzo, atzeko plano nagusia ardatz optikoarekin gurutzatzen da P2 puntuan, eta horri puntu nagusia (edo erdigune optikoko puntua) deritzo, puntu nagusiaren eta irudi-fokuaren arteko distantzia, normalean distantzia fokala deitzen dioguna da, izen osoa irudiaren distantzia fokal eraginkorra da.
Irudian ikus daiteke, halaber, sistema optikoaren azken gainazaletik irudiaren F' foku-punturaino dagoen distantziari atzeko foku-distantzia (BFL) deitzen zaiola. Era berean, izpi paraleloa eskuinaldetik erasotzen badu, foku-distantzia eraginkorraren eta aurreko foku-distantziaren (FFL) kontzeptuak ere badaude.
2. Foku-distantzia probatzeko metodoak
Praktikan, sistema optikoen foku-distantzia probatzeko metodo asko erabil daitezke. Printzipio desberdinetan oinarrituta, foku-distantzia probatzeko metodoak hiru kategoriatan bana daitezke. Lehenengo kategoria irudi-planoaren posizioan oinarritzen da, bigarren kategoriak handitzearen eta foku-distantziaren arteko erlazioa erabiltzen du foku-distantziaren balioa lortzeko, eta hirugarren kategoriak argi-izpi konbergentearen uhin-frontearen kurbadura erabiltzen du foku-distantziaren balioa lortzeko.
Atal honetan, sistema optikoen distantzia fokala probatzeko ohiko metodoak aurkeztuko ditugu:
2.1Collimator metodoa
Sistema optiko baten foku-distantzia probatzeko kolimadore bat erabiltzearen printzipioa beheko diagraman ageri dena da:
Irudian, proba-eredua kolimadorearen fokuan kokatzen da. Proba-ereduaren y altuera eta f foku-distantziacKolimadorearen ' ezagunak dira. Kolimadoreak igorritako izpi paraleloa probatutako sistema optikoak konbergitu eta irudi-planoan irudikatu ondoren, sistema optikoaren foku-distantzia kalkula daiteke proba-ereduaren y' altueraren arabera irudi-planoan. Probatutako sistema optikoaren foku-distantzia formula hau erabil daiteke:
2.2 GaussiarraMmetodo
Sistema optiko baten foku-distantzia probatzeko metodo gaussiarra eskematikoki honela erakusten da:
Irudian, proban dagoen sistema optikoaren aurrealdeko eta atzeko plano nagusiak P eta P' gisa irudikatzen dira, hurrenez hurren, eta bi plano nagusien arteko distantzia d da.PMetodo honetan, d-ren balioaPezaguntzat jotzen da, edo bere balioa txikia da eta alde batera utzi daiteke. Objektu bat eta hartzaile-pantaila bat ezkerreko eta eskuineko muturretan jartzen dira, eta bien arteko distantzia L gisa erregistratzen da, non L probatzen ari den sistemaren foku-distantziaren 4 aldiz handiagoa izan behar den. Probatzen ari den sistema bi posiziotan jar daiteke, 1. posizioa eta 2. posizioa bezala adierazita, hurrenez hurren. Ezkerreko objektua argi eta garbi irudika daiteke hartzaile-pantailan. Bi kokapen hauen arteko distantzia (D bezala adierazita) neur daiteke. Erlazio konjugatuaren arabera, hau lor dezakegu:
Bi posizio hauetan, objektuen distantziak s1 eta s2 gisa erregistratzen dira, hurrenez hurren, eta orduan s2 - s1 = D. Formula deribazioaren bidez, sistema optikoaren distantzia fokala honela lor dezakegu:
2.3Lentsometro
Lensometroa oso egokia da foku-distantzia handiko sistema optikoak probatzeko. Bere eskema-irudia honako hau da:
Lehenik eta behin, proban dagoen lentea ez dago bide optikoan kokatuta. Ezkerreko behatutako helburua kolimazio-lentetik igarotzen da eta argi paralelo bihurtzen da. Argi paraleloa f foku-distantzia duen lente konbergente batek konbergitzen du.2eta irudi garbi bat sortzen du erreferentziazko irudi-planoan. Bide optikoa kalibratu ondoren, probatzen ari den lentea bide optikoan jartzen da, eta probatzen ari den lentearen eta lente konbergentearen arteko distantzia f da.2Ondorioz, proban dagoen lentearen ekintzaren ondorioz, argi-izpia berriro fokatuko da, irudi-planoaren posizioa aldatuz, eta diagraman irudi-plano berriaren posizioan irudi garbi bat sortuz. Irudi-plano berriaren eta lente konbergentearen arteko distantzia x gisa adierazten da. Objektu-irudi erlazioan oinarrituta, proban dagoen lentearen distantzia fokala honela ondoriozta daiteke:
Praktikan, lensometroa asko erabili izan da betaurrekoen lenteen foku gorenaren neurketan, eta funtzionamendu sinplearen eta zehaztasun fidagarriaren abantailak ditu.
2.4 AbbeRefraktometro
Abbe errefraktometroa sistema optikoen foku-distantzia probatzeko beste metodo bat da. Bere eskema-irudia honako hau da:
Jarri bi erregela altuera desberdinekin probako lentearen objektuaren gainazalean, hots, 1. eskala-plaka eta 2. eskala-plaka. Dagokien eskala-plaken altuera y1 eta y2 dira. Bi eskala-plaken arteko distantzia e da, eta erregelaren goiko lerroaren eta ardatz optikoaren arteko angelua u da. Eskala-plaka f-ko distantzia fokaleko irudia hartzen du probako lenteak. Mikroskopio bat instalatzen da irudiaren gainazalaren muturrean. Mikroskopioaren posizioa mugituz, bi eskala-plaken goiko irudiak aurkitzen dira. Une horretan, mikroskopioaren eta ardatz optikoaren arteko distantzia y gisa adierazten da. Objektu-irudi erlazioaren arabera, honela lor dezakegu foku-distantzia:
2.5 Moire DeflektometriaMetodoa
Moiré deflektometria metodoak bi Ronchi lerro multzo erabiliko ditu argi-izpi paraleloetan. Ronchi lerroa beirazko substratu batean metatutako kromo metalezko film baten sare itxurako eredua da, sistema optikoen errendimendua probatzeko erabili ohi dena. Metodoak bi sareek eratutako Moiré frangen aldaketa erabiltzen du sistema optikoaren foku-distantzia probatzeko. Printzipioaren eskema honako hau da:
Goiko irudian, behatutako objektua, kolimadoretik igaro ondoren, izpi paralelo bihurtzen da. Bide optikoan, probatutako lentea lehenik gehitu gabe, izpi paraleloak θ desplazamendu-angelua eta d sare-tartea duten bi sare zeharkatzen ditu, irudi-planoan Moiré franja multzo bat osatuz. Ondoren, probatutako lentea bide optikoan jartzen da. Jatorrizko kolimatutako argiak, lenteak errefraktatu ondoren, foku-distantzia jakin bat sortuko du. Argi-izpiaren kurbadura-erradioa formula honetatik lor daiteke:
Normalean, probatzen ari den lentea lehenengo saretik oso gertu jartzen da, beraz, goiko formulako R balioa lentearen foku-distantziari dagokio. Metodo honen abantaila da foku-distantzia positibo eta negatiboko sistemen foku-distantzia probatu dezakeela.
2.6 OptikoaFiberAautokolimazioaMmetodo
Lentearen foku-distantzia probatzeko zuntz optikoaren autokolimazio-metodoa erabiltzeko printzipioa beheko irudian ageri da. Zuntz optikoa erabiltzen du probatzen ari den lentetik igarotzen den izpi dibergente bat igortzeko eta gero ispilu plano batera iristeko. Irudiko hiru bide optikoek zuntz optikoaren baldintzak adierazten dituzte, hurrenez hurren, fokuaren barruan, fokuaren barruan eta fokuaren kanpoaldean. Probatzen ari den lentearen posizioa aurrera eta atzera mugituz, zuntz-buruaren posizioa fokuan aurki dezakezu. Une horretan, izpia autokolimatzen da, eta ispilu planoak islatu ondoren, energia gehiena zuntz-buruaren posiziora itzuliko da. Metodoa printzipioz sinplea da eta erraza da ezartzeko.
3. Ondorioa
Foku-distantzia sistema optiko baten parametro garrantzitsua da. Artikulu honetan, sistema optikoaren foku-distantziaren kontzeptua eta haren proba-metodoak zehazten ditugu. Eskema-diagramarekin batera, foku-distantziaren definizioa azaltzen dugu, irudiaren aldeko foku-distantziaren, objektuaren aldeko foku-distantziaren eta aurrealdetik atzerako foku-distantziaren kontzeptuak barne. Praktikan, sistema optiko baten foku-distantzia probatzeko metodo asko daude. Artikulu honek kolimadore-metodoaren, metodo gaussiarren, foku-distantzia neurtzeko metodoaren, Abbe foku-distantzia neurtzeko metodoaren, Moiré desbideratze-metodoaren eta zuntz optikoaren autokolimazio-metodoaren proba-printzipioak aurkezten ditu. Uste dut artikulu hau irakurrita, sistema optikoetako foku-distantziaren parametroak hobeto ulertuko dituzula.
Argitaratze data: 2024ko abuztuak 9
