Tsawon Tsawon Hankali na Ma'anar Sisfofin Na gani da hanyoyin Gwaji

1.Focal Length of Optical Systems

Tsawon hankali shine muhimmiyar ma'ana mai mahimmanci na tsarin gani, don ra'ayi na tsayin daka, muna da ko žasa da fahimta, mun sake dubawa a nan.
Tsawon tsayin daka na tsarin gani, wanda aka ayyana azaman nisa daga cibiyar gani na tsarin gani zuwa ma'aunin haske lokacin da ya faru a layi daya, shine ma'auni na maida hankali ko bambancin haske a cikin tsarin gani. Muna amfani da zane mai zuwa don kwatanta wannan ra'ayi.

A cikin wannan adadi na sama, abin da ya faru a layi daya daga ƙarshen hagu, bayan wucewa ta tsarin gani, yana haɗuwa zuwa ga mayar da hankali ga hoton F', layin da ke juyawa na ray mai haɗuwa tare da daidaitaccen layin abin da ya faru daidai da ray a wata batu, kuma saman da ya wuce wannan batu kuma yana tsaye zuwa ga axis na gani ana kiransa babban jirgin sama na baya, babban jirgin saman baya yana haɗuwa tare da axis na gani a batu P2, wanda ake kira babban batu (ko cibiyar cibiyar gani). nisa tsakanin babban batu da mayar da hankali na hoto, shine abin da muke kira tsawon lokaci mai tsawo, cikakken suna shine tasiri mai mahimmanci na hoton.
Hakanan za'a iya gani daga adadi cewa nisa daga saman ƙarshe na tsarin gani zuwa madaidaicin wurin F' na hoton ana kiransa tsayin tsayin baya (BFL). Hakazalika, idan layin layi daya ya faru daga gefen dama, akwai kuma ra'ayoyi na ingantaccen tsayin daka da tsayin sa ido na gaba (FFL).

2. Hanyoyin Gwajin Tsawon Hankali

A aikace, akwai hanyoyi da yawa waɗanda za a iya amfani da su don gwada tsayin daka na tsarin gani. Dangane da ka'idoji daban-daban, hanyoyin gwajin tsayin hankali za a iya raba su zuwa nau'i uku. Rukuni na farko ya dogara ne akan matsayin hoton hoton, nau'i na biyu yana amfani da alakar da ke tsakanin girma da tsayin daka don samun ƙimar tsayin dakaru, kuma rukuni na uku yana amfani da curvature na gaban igiyar igiyar haske don samun ƙimar tsayin hankali. .
A cikin wannan sashe, za mu gabatar da hanyoyin da aka saba amfani da su don gwada tsayin daka na tsarin gani:

2.1CHanyar ollimator

Ka'idar amfani da collimator don gwada tsayin daka na tsarin gani yana kamar yadda aka nuna a cikin zanen da ke ƙasa:

A cikin adadi, ana sanya ƙirar gwajin a ma'anar mai haɗawa. Tsayin y na tsarin gwajin da tsayin mai da hankali f_c' na collimator an san su. Bayan daidaitaccen katakon da mai haɗawa ya haɗa ta hanyar tsarin gani da aka gwada kuma aka nuna hoto akan jirgin, za a iya ƙididdige tsayin daka na tsarin gani bisa tsayin y' na ƙirar gwajin a kan hoton hoton. Tsawon tsinkayen tsarin gani da aka gwada na iya amfani da dabara mai zuwa:

2.2 GaussiMdabi'a
Siffar ƙira ta hanyar Gaussian don gwada tsayin daka na tsarin gani yana nunawa kamar ƙasa:

A cikin adadi, manyan jiragen sama na gaba da baya na tsarin gani da ke ƙarƙashin gwaji suna wakiltar P da P' bi da bi, kuma nisa tsakanin manyan jiragen biyu shine d._P. A cikin wannan hanyar, ƙimar d_Pana ganin an san shi, ko kuma kimarsa kadan ce kuma ana iya yin watsi da ita. Ana sanya wani abu da allon karɓa a ƙarshen hagu da dama, kuma an rubuta tazara tsakanin su azaman L, inda L yana buƙatar girma fiye da sau 4 tsayin tsarin da aka gwada. Za a iya sanya tsarin da ke ƙarƙashin gwaji a wurare biyu, wanda aka nuna a matsayin matsayi na 1 da matsayi 2 bi da bi. Abun da ke gefen hagu ana iya siffanta shi a fili akan allon karɓa. Ana iya auna tazarar da ke tsakanin waɗannan wurare guda biyu (wanda aka nuna a matsayin D). Dangane da dangantakar haɗin gwiwa, zamu iya samun:

A waɗannan wurare guda biyu, ana yin rikodin abubuwan nisa a matsayin s1 da s2 bi da bi, sannan s2 - s1 = D. Ta hanyar samo asali, zamu iya samun tsayin daka na tsarin gani kamar yadda ke ƙasa:

2.3Lensometer
Lensometer ya dace sosai don gwada tsarin tsarin gani mai tsayi mai tsayi. Siffar tsarinta kamar haka:

Na farko, ba a sanya ruwan tabarau da ke ƙarƙashin gwaji a cikin hanyar gani ba. Makasudin da aka gani a hagu yana wucewa ta ruwan tabarau mai haɗuwa kuma ya zama haske mai kama da juna. Hasken layi daya yana haɗuwa da ruwan tabarau mai haɗuwa tare da tsayin tsayin f₂kuma ya samar da hoto mai haske a jirgin sama na hoto. Bayan an daidaita hanyar gani, ruwan tabarau da ke ƙarƙashin gwajin ana sanya shi a cikin hanyar gani, kuma nisa tsakanin ruwan tabarau a ƙarƙashin gwajin da ruwan tabarau mai haɗawa shine f.₂. A sakamakon haka, saboda aikin ruwan tabarau a karkashin gwaji, za a sake mayar da hasken haske, wanda zai haifar da canji a matsayi na hoton hoton, wanda ya haifar da hoto mai haske a matsayi na sabon hoton hoton a cikin zane. Nisa tsakanin sabon jirgin saman hoto da ruwan tabarau mai haɗawa ana nuna shi azaman x. Dangane da alakar siffa da abu, za a iya fayyace tsawon ruwan tabarau a ƙarƙashin gwaji kamar:

A aikace, an yi amfani da na'urar lensometer a cikin ma'auni mai mahimmanci na ruwan tabarau na kallo, kuma yana da fa'idodin aiki mai sauƙi da ingantaccen abin dogaro.

2.4 AbinRefratometer

Abbe refractometer wata hanya ce don gwada tsayin tsayin tsarin gani. Siffar tsarinta kamar haka:

Sanya masu mulki guda biyu masu tsayi daban-daban a gefen abin saman ruwan tabarau a ƙarƙashin gwaji, wato sikeli 1 da sikeli 2. Matsakaicin ma'aunin ma'auni shine y1 da y2. Nisa tsakanin ma'auni guda biyu shine e, kuma kusurwar tsakanin layin saman mai mulki da axis na gani shine u. An zana sikelin ta hanyar ruwan tabarau da aka gwada tare da tsayin tsayin f. An shigar da maƙalli a ƙarshen saman hoton. Ta hanyar motsa matsayin microscope, ana samun manyan hotuna na ma'auni guda biyu. A wannan lokacin, nisa tsakanin na'urar gani da ido da axis na gani ana nuna shi azaman y. Dangane da dangantakar abu-hoton, za mu iya samun tsayin daka kamar:

2.5 Moire DeflectometryHanya
Hanyar deflectometry ta Moiré za ta yi amfani da jeri biyu na hukunce-hukuncen Ronchi a cikin filayen haske iri ɗaya. Hukuncin Ronchi wani tsari ne mai kama da grid na fim ɗin chromium na ƙarfe wanda aka ajiye akan gilashin gilashi, wanda aka saba amfani dashi don gwada aikin tsarin gani. Hanyar tana amfani da canji a cikin ɓangarorin Moiré da aka kafa ta gratings biyu don gwada tsayin daka na tsarin gani. Tsarin tsari na ƙa'idar shine kamar haka:

A cikin hoton da ke sama, abin da aka lura, bayan wucewa ta hanyar collimator, ya zama katako mai layi daya. A cikin hanyar gani, ba tare da ƙara ruwan tabarau da aka gwada da farko ba, layin layi ɗaya yana wucewa ta cikin gratings guda biyu tare da kusurwar motsi na θ da tazarar grating na d, suna samar da saitin ƙofofin Moiré a kan hoton hoton. Bayan haka, ana sanya ruwan tabarau da aka gwada a cikin hanyar gani. Hasken da aka haɗu na asali, bayan da ruwan tabarau ya juye, zai haifar da takamaiman tsayin daka. Za a iya samun radius curvature na katako mai haske daga wannan dabara:

Yawanci ruwan tabarau a ƙarƙashin gwajin ana sanya shi kusa da grating na farko, don haka ƙimar R a cikin dabarar da ke sama yayi daidai da tsayin daka na ruwan tabarau. Amfanin wannan hanya shine cewa zai iya gwada tsayin tsayin tsayin tsayin daka mai kyau da mara kyau.

2.6 Na ganiFibarAutocollimationMdabi'a
Ka'idar amfani da hanyar autocollimation fiber na gani don gwada tsayin daka na ruwan tabarau an nuna a cikin hoton da ke ƙasa. Yana amfani da fiber optics don fitar da katako mai bambance-bambancen da ke wucewa ta cikin ruwan tabarau da ake gwadawa sannan a kan madubin jirgin sama. Hanyoyi na gani guda uku a cikin adadi suna wakiltar yanayin fiber na gani a cikin mayar da hankali, a cikin mayar da hankali, da kuma waje da mayar da hankali bi da bi. Ta hanyar motsa matsayin ruwan tabarau a ƙarƙashin gwajin baya da gaba, za ku iya samun matsayi na shugaban fiber a mayar da hankali. A wannan lokacin, katako yana haɗuwa da kansa, kuma bayan yin tunani ta madubi na jirgin sama, yawancin makamashi zai koma matsayin shugaban fiber. Hanyar yana da sauƙi a ka'ida kuma mai sauƙin aiwatarwa.

3.Kammalawa

Tsawon hankali shine muhimmin ma'auni na tsarin gani. A cikin wannan labarin, mun daki-daki game da manufar tsarin hangen nesa mai tsayi da hanyoyin gwaji. Haɗe tare da zane mai ƙira, muna bayyana ma'anar tsayin dakaru, gami da ra'ayoyin tsayin nesa na gefen hoto, tsayin nesa-gefen abu, da tsayin nesa-da-baya. A aikace, akwai hanyoyi da yawa don gwada tsawon tsayin daka na tsarin gani. Wannan labarin yana gabatar da ka'idodin gwaji na hanyar collimator, Hanyar Gaussian, hanyar auna tsayin tsayin daka, Hanyar auna tsayin tsayin Abbe, Hanyar karkatar da Moiré, da hanyar sarrafa fiber na gani. Na yi imani cewa ta hanyar karanta wannan labarin, za ku sami kyakkyawar fahimtar ma'aunin tsayin daka a cikin tsarin gani.