१. अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ
फोकल लम्बाइ अप्टिकल प्रणालीको एक धेरै महत्त्वपूर्ण सूचक हो, फोकल लम्बाइको अवधारणाको लागि, हामीसँग कम वा कम बुझाइ छ, हामी यहाँ समीक्षा गर्छौं।
समानान्तर प्रकाश घटना हुँदा अप्टिकल प्रणालीको अप्टिकल केन्द्रबाट किरणको फोकससम्मको दूरीको रूपमा परिभाषित अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ, अप्टिकल प्रणालीमा प्रकाशको सांद्रता वा विचलनको मापन हो। यो अवधारणालाई चित्रण गर्न हामी निम्न रेखाचित्र प्रयोग गर्छौं।
माथिको चित्रमा, बायाँ छेउबाट समानान्तर किरण घटना, अप्टिकल प्रणालीबाट गुज्रिसकेपछि, छवि फोकस F' मा अभिसरण हुन्छ, अभिसरण किरणको उल्टो विस्तार रेखाले एक बिन्दुमा आपत समानान्तर किरणको सम्बन्धित विस्तार रेखासँग काट्छ, र यो बिन्दु पार गर्ने र अप्टिकल अक्षमा लम्ब हुने सतहलाई पछाडिको प्रमुख समतल भनिन्छ, पछाडिको प्रमुख समतलले बिन्दु P2 मा अप्टिकल अक्षसँग काट्छ, 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।
चित्रबाट यो पनि देख्न सकिन्छ कि अप्टिकल प्रणालीको अन्तिम सतहबाट छविको केन्द्र बिन्दु F' सम्मको दूरीलाई पछाडिको फोकल लम्बाइ (BFL) भनिन्छ। तदनुसार, यदि समानान्तर बीम दायाँ तर्फबाट आपतकालीन छ भने, प्रभावकारी फोकल लम्बाइ र अगाडिको फोकल लम्बाइ (FFL) को अवधारणाहरू पनि छन्।
2. फोकल लम्बाइ परीक्षण विधिहरू
अभ्यासमा, अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न धेरै विधिहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। विभिन्न सिद्धान्तहरूको आधारमा, फोकल लम्बाइ परीक्षण विधिहरूलाई तीन वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ। पहिलो वर्ग छवि समतलको स्थितिमा आधारित छ, दोस्रो वर्गले फोकल लम्बाइ मान प्राप्त गर्न म्याग्निफिकेसन र फोकल लम्बाइ बीचको सम्बन्ध प्रयोग गर्दछ, र तेस्रो वर्गले फोकल लम्बाइ मान प्राप्त गर्न कन्भर्जिङ लाइट बीमको वेभफ्रन्ट वक्रता प्रयोग गर्दछ।
यस खण्डमा, हामी अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न सामान्यतया प्रयोग हुने विधिहरू परिचय गराउनेछौं:：
२.१Cओलिमेटर विधि
अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न कोलिमेटर प्रयोग गर्ने सिद्धान्त तलको रेखाचित्रमा देखाइएको छ:
चित्रमा, परीक्षण ढाँचा कोलिमेटरको फोकसमा राखिएको छ। परीक्षण ढाँचाको उचाइ y र फोकल लम्बाइ fc'कोलिमेटरको' ज्ञात हुन्छ। कोलिमेटरद्वारा उत्सर्जित समानान्तर बीम परीक्षण गरिएको अप्टिकल प्रणालीद्वारा अभिसरण गरिसकेपछि र छवि समतलमा छवि लिएपछि, अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ छवि समतलमा परीक्षण ढाँचाको उचाइ y' को आधारमा गणना गर्न सकिन्छ। परीक्षण गरिएको अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ निम्न सूत्र प्रयोग गर्न सकिन्छ:
२.२ गौसियनMपद्धति
अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्ने गाउसियन विधिको योजनाबद्ध चित्र तल देखाइएको छ:
चित्रमा, परीक्षण अन्तर्गत अप्टिकल प्रणालीको अगाडि र पछाडिको प्रमुख समतलहरूलाई क्रमशः P र P' को रूपमा प्रतिनिधित्व गरिएको छ, र दुई प्रमुख समतलहरू बीचको दूरी d हो।Pयस विधिमा, d को मानPज्ञात मानिन्छ, वा यसको मान सानो छ र बेवास्ता गर्न सकिन्छ। वस्तु र प्राप्त गर्ने स्क्रिन बायाँ र दायाँ छेउमा राखिन्छन्, र तिनीहरू बीचको दूरी L को रूपमा रेकर्ड गरिन्छ, जहाँ L परीक्षण अन्तर्गत प्रणालीको फोकल लम्बाइको 4 गुणा भन्दा बढी हुनुपर्छ। परीक्षण अन्तर्गत प्रणालीलाई दुई स्थानहरूमा राख्न सकिन्छ, क्रमशः स्थिति 1 र स्थिति 2 को रूपमा दर्शाइन्छ। बायाँ तिरको वस्तु प्राप्त गर्ने स्क्रिनमा स्पष्ट रूपमा चित्रण गर्न सकिन्छ। यी दुई स्थानहरू (D को रूपमा दर्शाइन्छ) बीचको दूरी 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 निम्नानुसार अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ प्राप्त गर्न सक्छौं:
२.३लइन्सोमिटर
लेन्सोमिटर लामो फोकल लम्बाइ अप्टिकल प्रणालीहरूको परीक्षणको लागि धेरै उपयुक्त छ। यसको योजनाबद्ध चित्र निम्नानुसार छ:
पहिलो, परीक्षण अन्तर्गत रहेको लेन्स अप्टिकल मार्गमा राखिएको छैन। बायाँतिर अवलोकन गरिएको लक्ष्य कोलिमेटिङ लेन्सबाट गुज्रन्छ र समानान्तर प्रकाश बन्छ। समानान्तर प्रकाश f को केन्द्रीय लम्बाइ भएको कन्भर्जिङ लेन्सद्वारा अभिसरण हुन्छ।2र सन्दर्भ छवि समतलमा स्पष्ट छवि बनाउँछ। अप्टिकल पथ क्यालिब्रेट गरिसकेपछि, परीक्षण अन्तर्गतको लेन्स अप्टिकल पथमा राखिन्छ, र परीक्षण अन्तर्गतको लेन्स र कन्भर्जिङ लेन्स बीचको दूरी f हुन्छ।2। फलस्वरूप, परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको कार्यको कारणले गर्दा, प्रकाश किरण पुन: केन्द्रित हुनेछ, जसले गर्दा छवि समतलको स्थितिमा परिवर्तन हुनेछ, जसको परिणामस्वरूप रेखाचित्रमा नयाँ छवि समतलको स्थितिमा स्पष्ट छवि देखा पर्नेछ। नयाँ छवि समतल र अभिसरण लेन्स बीचको दूरीलाई x को रूपमा जनाइएको छ। वस्तु-छवि सम्बन्धको आधारमा, परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको फोकल लम्बाइ यसरी अनुमान गर्न सकिन्छ:
अभ्यासमा, लेन्सोमिटर चश्मा लेन्सको शीर्ष फोकल मापनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ, र यसको सरल सञ्चालन र भरपर्दो परिशुद्धताका फाइदाहरू छन्।
२.४ अबेRइफ्राक्टोमिटर
अप्टिकल प्रणालीहरूको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्ने अर्को विधि एबे रिफ्र्याक्टोमिटर हो। यसको योजनाबद्ध चित्र निम्नानुसार छ:
परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको वस्तु सतह छेउमा फरक उचाइ भएका दुई रुलरहरू राख्नुहोस्, अर्थात् स्केलप्लेट १ र स्केलप्लेट २। सम्बन्धित स्केलप्लेटहरूको उचाइ y1 र y2 हो। दुई स्केलप्लेटहरू बीचको दूरी e हो, र रुलरको शीर्ष रेखा र अप्टिकल अक्ष बीचको कोण u हो। स्केलप्लेटेडलाई परीक्षण गरिएको लेन्सद्वारा f को फोकल लम्बाइको साथ छवि गरिन्छ। छवि सतहको अन्त्यमा माइक्रोस्कोप स्थापना गरिएको छ। माइक्रोस्कोपको स्थिति सारेर, दुई स्केलप्लेटहरूको शीर्ष छविहरू फेला पर्छन्। यस समयमा, माइक्रोस्कोप र अप्टिकल अक्ष बीचको दूरी y को रूपमा जनाइएको छ। वस्तु-छवि सम्बन्ध अनुसार, हामी फोकल लम्बाइ निम्न रूपमा प्राप्त गर्न सक्छौं:
२.५ मोइर डिफ्लेक्टोमेट्रीविधि
मोइरे डिफ्लेक्टमेट्री विधिले समानान्तर प्रकाश किरणहरूमा रोन्ची रुलिंगका दुई सेटहरू प्रयोग गर्नेछ। रोन्ची रुलिंग भनेको गिलास सब्सट्रेटमा जम्मा गरिएको धातु क्रोमियम फिल्मको ग्रिड जस्तो ढाँचा हो, जुन सामान्यतया अप्टिकल प्रणालीहरूको कार्यसम्पादन परीक्षण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यो विधिले अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न दुई ग्रेटिङहरूद्वारा बनाइएको मोइरे फ्रिन्जहरूमा परिवर्तनको प्रयोग गर्दछ। सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र निम्नानुसार छ:
माथिको चित्रमा, कोलिमेटरबाट गुज्रिसकेपछि अवलोकन गरिएको वस्तु समानान्तर किरण बन्छ। अप्टिकल मार्गमा, पहिले परीक्षण गरिएको लेन्स थप नगरीकन, समानान्तर किरण θ को विस्थापन कोण र d को ग्रेटिङ स्पेसिङ भएका दुई ग्रेटिङहरूबाट गुज्रन्छ, जसले छवि समतलमा मोइरे फ्रिन्जहरूको सेट बनाउँछ। त्यसपछि, परीक्षण गरिएको लेन्स अप्टिकल मार्गमा राखिन्छ। लेन्सद्वारा अपवर्तन पछि, मूल कोलिमेटेड प्रकाशले निश्चित फोकल लम्बाइ उत्पादन गर्नेछ। प्रकाश किरणको वक्रता त्रिज्या निम्न सूत्रबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ:
सामान्यतया परीक्षण अन्तर्गत रहेको लेन्स पहिलो ग्रेटिंगको धेरै नजिक राखिन्छ, त्यसैले माथिको सूत्रमा रहेको 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 अप्टिकलFआइबरAअटोकोलिमेसनMपद्धति
लेन्सको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्न अप्टिकल फाइबर अटोकोलिमेसन विधि प्रयोग गर्ने सिद्धान्त तलको चित्रमा देखाइएको छ। यसले फाइबर अप्टिक्स प्रयोग गरेर परीक्षण गरिएको लेन्सबाट गुज्रने र त्यसपछि प्लेन मिररमा जाने भिन्न बीम उत्सर्जन गर्छ। चित्रमा भएका तीन अप्टिकल पथहरूले क्रमशः फोकस भित्र, फोकस भित्र र फोकस बाहिर अप्टिकल फाइबरको अवस्थालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। परीक्षण अन्तर्गत लेन्सको स्थितिलाई अगाडि र पछाडि सारेर, तपाईंले फोकसमा फाइबर हेडको स्थिति फेला पार्न सक्नुहुन्छ। यस समयमा, बीम स्व-कोलिमेटेड हुन्छ, र प्लेन मिररद्वारा परावर्तन पछि, धेरैजसो ऊर्जा फाइबर हेडको स्थितिमा फर्किनेछ। विधि सिद्धान्तमा सरल र कार्यान्वयन गर्न सजिलो छ।
३. निष्कर्ष
फोकल लम्बाइ अप्टिकल प्रणालीको एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो। यस लेखमा, हामी अप्टिकल प्रणाली फोकल लम्बाइको अवधारणा र यसको परीक्षण विधिहरूको विवरण दिन्छौं। योजनाबद्ध रेखाचित्रसँग मिलाएर, हामी फोकल लम्बाइको परिभाषा व्याख्या गर्छौं, जसमा छवि-साइड फोकल लम्बाइ, वस्तु-साइड फोकल लम्बाइ, र अगाडि-देखि-पछाडि फोकल लम्बाइको अवधारणाहरू समावेश छन्। व्यवहारमा, अप्टिकल प्रणालीको फोकल लम्बाइ परीक्षण गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्। यस लेखले कोलिमेटर विधि, गौसियन विधि, फोकल लम्बाइ मापन विधि, एबे फोकल लम्बाइ मापन विधि, मोइरे डिफ्लेक्शन विधि, र अप्टिकल फाइबर अटोकोलिमेसन विधिको परीक्षण सिद्धान्तहरू प्रस्तुत गर्दछ। मलाई विश्वास छ कि यो लेख पढेर, तपाईंले अप्टिकल प्रणालीहरूमा फोकल लम्बाइ प्यारामिटरहरूको राम्रो बुझाइ पाउनुहुनेछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-०९-२०२४
