1. अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ
फोकल लम्बाइ अप्टिकल प्रणालीको एक धेरै महत्त्वपूर्ण सूचक हो, फोकल लम्बाइको अवधारणाको लागि, हामीसँग कम वा कम समझ छ, हामी यहाँ समीक्षा गर्छौं।
अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ, समानान्तर प्रकाश घटना हुँदा अप्टिकल प्रणालीको अप्टिकल केन्द्रबाट बीमको फोकससम्मको दूरीको रूपमा परिभाषित गरिएको, अप्टिकल प्रणालीमा प्रकाशको एकाग्रता वा विचलनको मापन हो। यस अवधारणालाई चित्रण गर्न हामी निम्न रेखाचित्र प्रयोग गर्छौं।
माथिको चित्रमा, बायाँ छेउबाट समानान्तर किरण घटना, अप्टिकल प्रणालीबाट गुज्रिएपछि, छवि फोकस F' मा रूपान्तरण हुन्छ, कन्भर्जिङ किरणको रिभर्स एक्सटेन्सन रेखाले घटना समानान्तर किरणको सम्बन्धित विस्तार रेखासँग काट्छ। बिन्दु, र सतह जसले यस बिन्दुलाई पार गर्दछ र अप्टिकल अक्षमा लम्ब हुन्छ, पछाडि प्रिन्सिपल प्लेन भनिन्छ, ब्याक प्रिन्सिपल प्लेन बिन्दु P2 मा अप्टिकल अक्षसँग छेउछ, जसलाई मुख्य बिन्दु (वा अप्टिकल केन्द्र बिन्दु) भनिन्छ, मुख्य बिन्दु र छवि फोकस बीचको दूरी, यसलाई हामी सामान्यतया फोकल लम्बाइ भन्छौं, पूरा नाम छविको प्रभावकारी फोकल लम्बाइ हो।
यो चित्रबाट पनि देख्न सकिन्छ कि अप्टिकल प्रणालीको अन्तिम सतह देखि छविको फोकल बिन्दु F' सम्मको दूरीलाई ब्याक फोकल लम्बाइ (BFL) भनिन्छ। तदनुसार, यदि समानान्तर बीम दायाँ तर्फबाट घटेको छ भने, त्यहाँ प्रभावकारी फोकल लम्बाइ र अगाडि फोकल लम्बाइ (FFL) को अवधारणाहरू पनि छन्।
2. फोकल लम्बाइ परीक्षण विधिहरू
अभ्यासमा, त्यहाँ धेरै विधिहरू छन् जुन अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। विभिन्न सिद्धान्तहरूको आधारमा, फोकल लम्बाइ परीक्षण विधिहरूलाई तीन वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ। पहिलो श्रेणी छवि विमानको स्थितिमा आधारित छ, दोस्रो कोटीले फोकल लम्बाइ मान प्राप्त गर्न म्याग्निफिकेसन र फोकल लम्बाइ बीचको सम्बन्ध प्रयोग गर्दछ, र तेस्रो कोटीले फोकल लम्बाइ मान प्राप्त गर्न कन्भर्जिङ लाइट बीमको वेभफ्रन्ट वक्रता प्रयोग गर्दछ। ।
यस खण्डमा, हामी अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षणको लागि सामान्यतया प्रयोग हुने विधिहरू प्रस्तुत गर्नेछौं::
२.१Cओलिमेटर विधि
अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न कोलिमिटर प्रयोग गर्ने सिद्धान्त तलको रेखाचित्रमा देखाइएको छ:
चित्रमा, परीक्षण ढाँचा कोलिमिटरको फोकसमा राखिएको छ। परीक्षण ढाँचाको उचाइ y र फोकल लम्बाइ fc' collimator को ज्ञात छन्। collimator द्वारा उत्सर्जित समानान्तर बीम परीक्षण गरिएको अप्टिकल प्रणाली द्वारा अभिसरण र छवि प्लेनमा चित्रित भएपछि, अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ छवि प्लेनमा परीक्षण ढाँचाको उचाइ y' को आधारमा गणना गर्न सकिन्छ। परीक्षण गरिएको अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइले निम्न सूत्र प्रयोग गर्न सक्छ:
२.२ गौसियनMethod
अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षणको लागि गाउसियन विधिको योजनाबद्ध आंकडा तल देखाइएको छ:
चित्रमा, परीक्षण अन्तर्गत अप्टिकल प्रणालीको अगाडि र पछाडि प्रमुख विमानहरूलाई क्रमशः P र P' को रूपमा प्रस्तुत गरिएको छ, र दुई प्रमुख विमानहरू बीचको दूरी d छ।P। यस विधिमा, d को मानPज्ञात मानिन्छ, वा यसको मूल्य सानो छ र बेवास्ता गर्न सकिन्छ। एक वस्तु र प्राप्त स्क्रिन बाँया र दायाँ छेउमा राखिएको छ, र तिनीहरू बीचको दूरी L को रूपमा रेकर्ड गरिएको छ, जहाँ L परीक्षण अन्तर्गत प्रणालीको फोकल लम्बाइको 4 गुणा भन्दा बढी हुन आवश्यक छ। परीक्षण अन्तर्गत प्रणाली दुई स्थानहरूमा राख्न सकिन्छ, क्रमशः स्थिति 1 र स्थिति 2 को रूपमा चित्रित। बायाँमा वस्तु स्पष्ट रूपमा प्राप्त स्क्रिनमा छवि गर्न सकिन्छ। यी दुई स्थानहरू बीचको दूरी (D को रूपमा चिनिन्छ) मापन गर्न सकिन्छ। संयुग्मित सम्बन्ध अनुसार, हामी प्राप्त गर्न सक्छौं:
यी दुई स्थानहरूमा, वस्तुको दूरी क्रमशः s1 र s2 को रूपमा रेकर्ड गरिन्छ, त्यसपछि s2 - s1 = D। सूत्र व्युत्पन्न मार्फत, हामी निम्न रूपमा अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ प्राप्त गर्न सक्छौं:
२.३एलइन्सोमिटर
लेन्सोमिटर लामो फोकल लम्बाइ अप्टिकल प्रणाली परीक्षण गर्न धेरै उपयुक्त छ। यसको योजनाबद्ध आंकडा निम्नानुसार छ:
पहिलो, परीक्षण अन्तर्गत लेन्स अप्टिकल मार्गमा राखिएको छैन। बाँयामा अवलोकन गरिएको लक्ष्य collimating लेन्स मार्फत जान्छ र समानान्तर प्रकाश बन्छ। समानान्तर प्रकाश f को फोकल लम्बाइ भएको कन्भर्जिङ लेन्सद्वारा अभिसरण हुन्छ2र सन्दर्भ छवि विमानमा स्पष्ट छवि बनाउँछ। अप्टिकल पथ क्यालिब्रेट गरिसकेपछि, परीक्षण अन्तर्गतको लेन्सलाई अप्टिकल पथमा राखिन्छ, र परीक्षण अन्तर्गतको लेन्स र कन्भर्जिङ लेन्सबीचको दूरी f हुन्छ।2। नतिजाको रूपमा, परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको कार्यको कारण, लाइट बीम पुन: केन्द्रित हुनेछ, छवि प्लेनको स्थितिमा परिवर्तनको कारण, रेखाचित्रमा नयाँ छवि प्लेनको स्थितिमा स्पष्ट छविको परिणामस्वरूप। नयाँ छवि प्लेन र कन्भर्जिङ लेन्स बीचको दूरी x को रूपमा जनाइएको छ। वस्तु-छवि सम्बन्धको आधारमा, परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको फोकल लम्बाइ निम्न रूपमा अनुमान गर्न सकिन्छ:
अभ्यासमा, लेन्सोमिटर स्प्याकल लेन्सको शीर्ष फोकल मापनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ, र सरल सञ्चालन र भरपर्दो परिशुद्धताका फाइदाहरू छन्।
2.4 अबेRefractometer
Abbe refractometer अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न अर्को विधि हो। यसको योजनाबद्ध आंकडा निम्नानुसार छ:
परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको वस्तुको सतहको छेउमा फरक उचाइ भएका दुई शासकहरू राख्नुहोस्, अर्थात् स्केलप्लेट १ र स्केलप्लेट २। सम्बन्धित स्केलप्लेटहरूको उचाइ y1 र y2 हो। दुई स्केलप्लेटहरू बीचको दूरी e हो, र रूलरको शीर्ष रेखा र अप्टिकल अक्ष बीचको कोण u हो। स्केलप्लेटेड f को फोकल लम्बाइको साथ परीक्षण गरिएको लेन्सद्वारा चित्रित गरिएको छ। एक माइक्रोस्कोप छवि सतह अन्त मा स्थापित छ। माइक्रोस्कोपको स्थिति सार्दा, दुई स्केलप्लेटहरूको शीर्ष छविहरू फेला पर्छन्। यस समयमा, माइक्रोस्कोप र अप्टिकल अक्ष बीचको दूरीलाई y को रूपमा बुझाइएको छ। वस्तु-छवि सम्बन्ध अनुसार, हामी फोकल लम्बाइ प्राप्त गर्न सक्छौं:
2.5 Moire Deflectometryविधि
Moiré deflectometry विधिले समानान्तर प्रकाश बीमहरूमा रोन्ची नियमहरूको दुई सेटहरू प्रयोग गर्नेछ। रोन्ची रुलिंग एक गिलास सब्सट्रेटमा जम्मा गरिएको धातु क्रोमियम फिल्मको ग्रिड-जस्तो ढाँचा हो, सामान्यतया अप्टिकल प्रणालीहरूको प्रदर्शन परीक्षण गर्न प्रयोग गरिन्छ। विधिले अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न दुई ग्रेटिङ्हरूद्वारा बनेको मोइरे फ्रिन्जहरूमा परिवर्तनको प्रयोग गर्दछ। सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र निम्नानुसार छ:
माथिको चित्रमा, अवलोकन गरिएको वस्तु, कोलिमेटरबाट गुजरेपछि, एक समानान्तर किरण बन्छ। अप्टिकल मार्गमा, पहिले परीक्षण गरिएको लेन्स थपे बिना, समानान्तर बीम θ को विस्थापन कोण र d को एक ग्रेटिंग स्पेसिङको साथ दुई ग्रेटिंगहरू मार्फत जान्छ, छवि प्लेनमा मोइरे फ्रिङ्गहरूको सेट बनाउँछ। त्यसपछि, परीक्षण गरिएको लेन्स अप्टिकल मार्गमा राखिएको छ। मूल संकलित प्रकाश, लेन्स द्वारा अपवर्तन पछि, एक निश्चित फोकल लम्बाइ उत्पादन गर्नेछ। प्रकाश किरणको वक्रता त्रिज्या निम्न सूत्रबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ:
सामान्यतया परीक्षण अन्तर्गत लेन्स पहिलो ग्रेटिंगको धेरै नजिक राखिन्छ, त्यसैले माथिको सूत्रमा R मान लेन्सको फोकल लम्बाइसँग मेल खान्छ। यस विधिको फाइदा यो हो कि यसले सकारात्मक र नकारात्मक फोकल लम्बाइ प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न सक्छ।
२.६ अप्टिकलFiberAutocollimationMethod
लेन्सको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न अप्टिकल फाइबर अटोकोलिमेसन विधि प्रयोग गर्ने सिद्धान्त तलको चित्रमा देखाइएको छ। यसले फाइबर अप्टिक्स प्रयोग गर्दछ एक भिन्न बीम उत्सर्जन गर्न जुन परीक्षण भइरहेको लेन्सबाट जान्छ र त्यसपछि प्लेन मिररमा। चित्रमा तीनवटा अप्टिकल पथहरूले फोकस भित्र, फोकस भित्र र फोकस बाहिर क्रमशः अप्टिकल फाइबरको अवस्थाहरू प्रतिनिधित्व गर्दछ। परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको स्थितिलाई अगाडि र पछाडि सार्दा, तपाइँ फोकसमा फाइबर हेडको स्थिति फेला पार्न सक्नुहुन्छ। यस समयमा, बीम स्व-संकलित छ, र प्लेन मिरर द्वारा प्रतिबिम्ब पछि, धेरै ऊर्जा फाइबर हेडको स्थितिमा फर्किनेछ। विधि सिद्धान्तमा सरल र कार्यान्वयन गर्न सजिलो छ।
3. निष्कर्ष
फोकल लम्बाइ एक अप्टिकल प्रणाली को एक महत्वपूर्ण मापदण्ड हो। यस लेखमा, हामी अप्टिकल प्रणाली फोकल लम्बाइ र यसको परीक्षण विधिहरूको अवधारणालाई विस्तार गर्छौं। योजनाबद्ध रेखाचित्रसँग मिलाएर, हामी छवि-साइड फोकल लम्बाइ, वस्तु-साइड फोकल लम्बाइ, र अगाडि-देखि-पछाडि फोकल लम्बाइको अवधारणाहरू सहित फोकल लम्बाइको परिभाषा व्याख्या गर्छौं। अभ्यासमा, अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न धेरै तरिकाहरू छन्। यस लेखले कोलिमेटर विधि, गाउसियन विधि, फोकल लम्बाइ मापन विधि, एबे फोकल लम्बाइ मापन विधि, मोइरे विक्षेपन विधि, र अप्टिकल फाइबर अटोकोलिमेसन विधिको परीक्षण सिद्धान्तहरू प्रस्तुत गर्दछ। मलाई विश्वास छ कि यो लेख पढेर, तपाईलाई अप्टिकल प्रणालीहरूमा फोकल लम्बाइ प्यारामिटरहरूको राम्रो बुझाइ हुनेछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-०९-२०२४
