用平行光管測(cè)透鏡的焦距及鑒別率.doc

《用平行光管測(cè)透鏡的焦距及鑒別率.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、實(shí)驗(yàn)8平行光管的調(diào)整及使用平行光管是裝、校、調(diào)整光學(xué)儀器的重要工具之一，也是光學(xué)量度儀器中的重要組成部分，配用不同的分劃板，與測(cè)微目鏡（或顯微鏡系統(tǒng)），可以測(cè)定透鏡或透鏡組的焦距、鑒別率及其它成像質(zhì)量。為了保證檢查或測(cè)量精度，被檢透鏡組的焦距最好不大于平行光管物鏡焦距的二分之一（其物鏡焦距我們經(jīng)常說(shuō)成是平行光管的焦距）?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解平行光管的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握平行光管的調(diào)整方法。2.學(xué)會(huì)用平行光管測(cè)量凸透鏡的焦距。3.會(huì)用平行光管測(cè)定鑒別率?！緦?shí)驗(yàn)儀器】平行光管、平面反射鏡、平行光管分劃板、測(cè)微目鏡、凸透鏡等。平行光管是產(chǎn)生平行光束的裝置，其外形如圖1所示

2、。平行光管的型號(hào)很多，常見(jiàn)的有CPG550型、CTT5.5型，下面主要以CPG550為例介紹平行光管的構(gòu)造：１．CPG550型平行光管主要規(guī)格(1)物鏡焦距f'：550毫米（名義值），使用時(shí)按出廠的實(shí)測(cè)值。(2)物鏡口徑D：55毫米。(3)高斯目鏡：焦距f'為44毫米，放大倍數(shù)為5.7×。２．分劃板有5種分劃板，如圖2所示：（１）十字分劃板：調(diào)節(jié)平行光管的物鏡焦距并將十字分劃板的十字心調(diào)到平行光管的主光軸上，若拿掉十字分劃板換上其它分劃板，此分劃板的中心也在平行光管的主光軸上。（２）鑒別率板：可以用來(lái)檢驗(yàn)透鏡和透鏡組的鑒別率，板上有25個(gè)圖案單元，每個(gè)圖案單元中平行

3、條紋寬度不同，對(duì)2號(hào)鑒別率板，第1單元到第25單元的條紋寬度由20微米遞減至5微米；而對(duì)3號(hào)鑒別率板25單元，則由40微米遞減至10微米。（３）星點(diǎn)板：星點(diǎn)直徑為φ0.05毫米，通過(guò)被檢系統(tǒng)后有一衍射像，根據(jù)像的形狀作光學(xué)零件或組件成像質(zhì)量定性檢查。（４）玻羅板：它與測(cè)微目鏡（或讀數(shù)顯微鏡）組合在一起使用，用來(lái)測(cè)量透鏡組的焦距。玻羅板上每?jī)蓷l等長(zhǎng)線之間的間距有不同的尺寸，其名義尺寸為：1毫米、2毫米、4毫米、10毫米、20毫米，使用時(shí)應(yīng)依據(jù)出廠時(shí)的實(shí)測(cè)值。【實(shí)驗(yàn)原理】當(dāng)調(diào)試好平行光的分劃板嚴(yán)格位于物鏡的焦平面上且十字分劃板的中心與平行光管的主光軸共軸以后，先拆下高斯

4、目鏡光源，再拆下十字分劃板，換上玻羅板、鑒別率板等，如圖3所示，接上直筒式光源。由于分劃板放在平行光管物鏡的焦平面上，燈光通過(guò)毛玻璃擴(kuò)展后散射出來(lái)的光照射在分劃板上，所以，分劃板上各種劃痕通過(guò)物鏡折射后，都成為平行光。１．用平行光管測(cè)量焦距如圖4所示，選用測(cè)微目鏡，使被測(cè)透鏡焦平面上所成玻羅板的像也在測(cè)微目鏡的焦平面上，便可測(cè)量。因?yàn)閍=a’所以（1）式中f為被測(cè)透鏡焦距，f'為平行光管焦距實(shí)測(cè)值，y'為玻羅板上所選用線距實(shí)測(cè)值（A'B'=Y'），y為測(cè)微目鏡上玻羅板刻線的距離（AB=Y，即測(cè)量值）。２．用平行光管測(cè)定凸透鏡、透鏡組的鑒別率光學(xué)系統(tǒng)的鑒別率是該系統(tǒng)成

5、像質(zhì)量的綜合性指標(biāo)，按照幾何光學(xué)的觀點(diǎn)，任何靠近的兩個(gè)微小物點(diǎn)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后成像在像平面上，仍然應(yīng)是兩個(gè)“點(diǎn)”像。事實(shí)上，這是不可能的。即使光學(xué)系統(tǒng)無(wú)像差，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后，波面不受破壞，而根據(jù)光的衍射理論，一個(gè)物點(diǎn)的像不再是“點(diǎn)”，而是一個(gè)衍射花樣。光學(xué)系統(tǒng)能夠把這種靠得很近的兩個(gè)衍射花樣分辨出來(lái)的能力，稱(chēng)為光學(xué)系統(tǒng)的鑒別率。根據(jù)衍射理論和瑞利準(zhǔn)則，儀器的最小分辨角為（2）式中a的單位為弧度，D為入射光瞳直徑，l為光波波長(zhǎng)。當(dāng)平行光管物鏡焦平面上的鑒別率板產(chǎn)生的平行光（將平行光管的分劃板換成鑒別率板）射入被測(cè)透鏡時(shí)，在被測(cè)透鏡的焦平面附近，用測(cè)微目鏡可觀察到鑒別率板

6、的像。如果被檢透鏡質(zhì)量高，在視場(chǎng)里觀察到能分辨的單元號(hào)碼越高。仔細(xì)找出盡可能高的分辨單元號(hào)碼，查表可得鑒別率角?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟】1.平行光管的調(diào)節(jié)（１）調(diào)整分劃板嚴(yán)格位于物鏡的焦平面上。平行光管使用時(shí)，因測(cè)試的需要，常常要換上不同的分劃板，為了保證出射光線嚴(yán)格平行，每次調(diào)換后都必須使分劃板嚴(yán)格處于物鏡的焦平面上。①將十字分劃板裝在平行光管的分劃板座上，然后再裝上高斯目鏡。②調(diào)節(jié)高斯目鏡(即拉伸目鏡)，眼睛對(duì)著目鏡觀看時(shí)，能清楚地看到十字叉絲。③調(diào)節(jié)放在平行光管前的平面鏡（平面鏡上有調(diào)節(jié)水平螺絲和垂直螺絲），使平行光管射出的光線重新返回平行光管。這時(shí)能通過(guò)高斯目鏡看

7、到分劃板上有一個(gè)反射回來(lái)的像，擺動(dòng)眼睛用視差法判斷十字叉絲的物像是否重合，前后調(diào)節(jié)物鏡（旋轉(zhuǎn)物鏡），直到目鏡里清楚地觀察到十字叉絲的像。表明分劃板已經(jīng)調(diào)整在物鏡的焦平面上了，鎖緊物鏡。（２）調(diào)整十字分劃板中心在平行光管主光軸上。①將平面鏡暫時(shí)用紙遮住，在目鏡上看到十字分劃板,粗調(diào)分劃板的上、下和左、右螺絲，使分劃板的十字心在平行光管的管心。②拿走平面鏡上的紙片，在目鏡上又看到十字叉絲像，調(diào)節(jié)平面鏡的俯仰角，觀察叉絲的像與十字叉絲重合。③松開(kāi)平行光管的兩只“十字旋手”，將平行光管以軸心為準(zhǔn)線旋轉(zhuǎn)180度，觀察叉絲與其像的橫線是否重合。如果不重合，調(diào)節(jié)分劃板座的上、