4.1.1(5.1)_20-II-17 (810508)
Текст из файла
4.1.1 (5.1). Èçó÷åíèå öåíòðèðîâàííûõ îïòè÷åñêèõ ñèñòåìÄÎÏÎËÍÈÒÅËÜÍÎÅ ÎÏÈÑÀÍÈÅ20-II-2017 ã. ðàáîòå èñïîëüçóþòñÿ: îïòè÷åñêàÿ ñêàìüÿ ñ íàáîðîì ðåéòåðîâ, ïîëîæèòåëüíûåè îòðèöàòåëüíûå ëèíçû, ýêðàí, îñâåòèòåëü ñ èðèñîâîé äèàðàãìîé è ñòðåëêîé, çðèòåëüíàÿ òðóáà, ñâåòîèëüòðû, êîëüöåâûå äèàðàãìû, ëèíåéêà.Îïòè÷åñêàÿ ñêàìüÿ ñ îñâåòèòåëåì, íàáîðëèíç, ýêðàí è çðèòåëüíàÿ òðóáà ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü ïàðàìåòðû îïòè÷åñêèõñèñòåì âñåìè îïèñàííûìè ñïîñîáàìè.
Âñå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû óñòàíàâëèâàþòñÿíà ñêàìüå ïðè ïîìîùè ðåéòåðîâ. Ïðåäìåòîì ñëóæèò òðàíñïàðàíò ñ èçîáðàæåíèåìâåðòèêàëüíîé ñòðåëêè (l = 2 ñì), çàêðåïë¼ííûé íà ñòåêëå îñâåòèòåëÿ. Èðèñîâàÿ(ïåðåìåííîãî äèàìåòðà) äèàðàãìà ïîçâîëÿåò ìåíÿòü âåëè÷èíó ïîëÿ çðåíèÿ. ßðêîñòü ïîëÿ çðåíèÿ ðåãóëèðóåòñÿ ðó÷êîé òðàíñîðìàòîðà îñâåòèòåëÿ.Âàæíóþ ðîëü èãðàåò ïðàâèëüíàÿ öåíòðèðîâêà ýëåìåíòîâ ñèñòåìû. Ïðîõîäÿ÷åðåç ïëîõî îòöåíòðèðîâàííóþ ñèñòåìó, ëó÷è ñâåòà ìîãóò îòêëîíèòüñÿ è ïðîéòèìèìî ýêðàíà èëè ãëàçà íàáëþäàòåëÿ.
Öåíòðèðîâàòü ëèíçû ñëåäóåò êàê ïî âûñîòå,òàê è â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè (äëÿ ÷åãî ëèíçû óñòàíîâëåíû íà ïîïåðå÷íûõñàëàçêàõ).Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿóñòàíîâêà.ÇÀÄÀÍÈÅÀ. Îïðåäåëåíèå îêóñíûõ ðàññòîÿíèé òîíêèõ ëèíçè õàðàêòåðèñòèê ñëîæíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû ýòîì óïðàæíåíèè ïðåäëàãàåòñÿ îïðåäåëèòü îêóñíûå ðàññòîÿíèÿ òîíêèõ ñîáèðàþùèõ è ðàññåèâàþùèõ ëèíç, ðàññ÷èòàòü èõ ñâåòîñèëó è îïòè÷åñêóþ ñèëó, àòàêæå îïðåäåëèòü îêóñíîå ðàññòîÿíèå è ïîëîæåíèÿ ãëàâíûõ ïëîñêîñòåé ñëîæíîéîïòè÷åñêîé ñèñòåìû, ñîñòîÿùåé èç äâóõ òîíêèõ ëèíç.Íå ñëåäóåò êàñàòüñÿ ïîâåðõíîñòè ëèíç ïàëüöàìè, òàê êàê ïûëèíêè è æèðíûå ïÿòíà íà ñòåêëå ðàññåèâàþò ñâåòîâûå ëó÷èè óõóäøàþò ÷¼òêîñòü èçîáðàæåíèÿ.I.
Öåíòðèðîâêà ýëåìåíòîâ îïòè÷åñêîé ñèñòåìû1. Èç èìåþùåãîñÿ íàáîðà îòáåðèòå ñîáèðàþùèå ëèíçû. Äëÿ ýòîãî, äåðæà ëèíçó âîäíîé ðóêå, ïîëó÷èòå íà ëàäîíè äðóãîé ðóêè èçîáðàæåíèå ëþáîãî óäàë¼ííîãîîáúåêòà (îêíà, ëàìïî÷êè) è îöåíèòå íà ãëàç îêóñíîå ðàññòîÿíèå ëèíçû. Ëèíçà, êîòîðàÿ íå äà¼ò äåéñòâèòåëüíîãî èçîáðàæåíèÿ, ðàññåèâàþùàÿ. Çàïèøèòåíîìåðà ëèíç è ïðèáëèæ¼ííûå çíà÷åíèÿ îêóñíûõ ðàññòîÿíèé.2. Ñîáåðèòå è îòöåíòðèðóéòå óñòàíîâêó. Äëÿ ýòîãî íà îäíîì êîíöå îïòè÷åñêîé ñêàìüè óñòàíîâèòå îñâåòèòåëü ñî ñòðåëêîé (ïðåäìåò) è âïëîòíóþ ê íåìó ýêðàííà ðåéòåðå. Îòðåãóëèðóéòå âûñîòó ýêðàíà òàê, ÷òîáû åãî öåíòð ñîâïàäàë ñ öåíòðîì ÿðêîãî ïÿòíà îò îñâåòèòåëÿ.
Ýòà îïåðàöèÿ äîëæíà âûïîëíÿòüñÿ ïðè ïëîòíîçàòÿíóòîì âèíòå, çàêðåïëÿþùåì ðåéòåð íà îïòè÷åñêîé ñêàìüå.Äëÿ ïåðåìåùåíèÿ ðåéòåðà âäîëü ñêàìüè âèíò ñëåäóåò òîëüêî ñëåãêà îñëàáèòü,÷òîáû íå äîïóñòèòü ïåðïåíäèêóëÿðíîãî ñêàìüå ñìåùåíèÿ öåíòðà. Ïåðåìåùàÿ ðåéòåð, ïðèæèìàéòå åãî ê ñêàìüå ñî ñòîðîíû, ïðîòèâîïîëîæíîé âèíòó.3. Îòöåíòðèðóéòå ñîáèðàþùóþ ëèíçó. Äëÿ ýòîãî îòîäâèíüòå ýêðàí îò îñâåòèòåëÿ èðàçìåñòèòå â ïðîìåæóòêå ðåéòåð ñ ñîáèðàþùåé ëèíçîé 1.1Îïòè÷åñêèå îñè ëèíç óñòàíàâëèâàþòñÿ ïàðàëëåëüíî ðåáðó îïòè÷åñêîé ñêàìüèíà ãëàç. Ëåãêî óáåäèòüñÿ íà îïûòå, ÷òî ïðè íåáîëüøèõ óâåëè÷åíèÿõ, ïîëó÷àåìûõâ íàñòîÿùåé ðàáîòå, òàêàÿ óñòàíîâêà ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íîé.Ïåðåäâèãàÿ ëèíçó è ýêðàí âäîëü ñêàìüè, ïîëó÷èòå íà ýêðàíå ÷¼òêîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà ñòðåëêè.Çàêðåïèòå ðåéòåðû. Ñìåùàÿ ëèíçó ñ ïîìîùüþ ïîïåðå÷íûõ ñàëàçîê è ïî âûñîòå, ïðèâåäèòå öåíòð èçîáðàæåíèÿ ê öåíòðó ýêðàíà.4.
Îòöåíòðèðóéòå âñå ïîëîæèòåëüíûå ëèíçû, äîáàâëÿÿ èõ ïîñëåäîâàòåëüíî ê ñèñòåìå (íå óáèðàÿ óæå îòöåíòðèðîâàííûå).Äëÿ öåíòðèðîâêè ðàññåèâàþùèõ ëèíç ñëåäóåò âîñïîëüçîâàòüñÿ óæå îòöåíòðèðîâàííîé ïîëîæèòåëüíîé ëèíçîé, ðàñïîëîæèâ å¼ âïåðåäè îòðèöàòåëüíîé. Äàëüíåéøèå äåéñòâèÿ ïðîäóìàéòå ñàìîñòîÿòåëüíî.II. Îïðåäåëåíèå îêóñíûõ ðàññòîÿíèé òîíêèõ ëèíç ïðè ïîìîùè ýêðàíàÈçìåðåíèÿ ïðîâîäÿòñÿ äëÿ îäíîé ñîáèðàþùåé è îäíîé ðàññåèâàþùåé ëèíçû.Ëèíçà 3 èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî äëÿ èçó÷åíèÿ àáåððàöèé.Îïðåäåëèòå îêóñíîå ðàññòîÿíèå ñîáèðàþùåé ëèíçû, èñïîëüçóÿ ëèáî ìåòîäÀááå ëèáî ìåòîä Áåññåëÿ è îðìóëó òîíêîé ëèíçû (ïî óêàçàíèþ ïðåïîäàâàòåëÿ).5. Ìåòîä Àááå.
Çàêðåïèòå ñîáèðàþùóþ ëèíçó 1 ìåæäó îñâåòèòåëåì è ýêðàíîì. Ïåðåìåùàÿ îñâåòèòåëü âäîëü ñêàìüè, ïîëó÷èòå íà ýêðàíå ðåçêîå èçîáðàæåíèåïðåäìåòà (ñòðåëêè ðàçìåðîì 2 ñì) ïðè äâóõ ðàçëè÷íûõ ïîëîæåíèÿõ îñâåòèòåëÿ èñîîòâåòñòâåííî ýêðàíà (ðèñ. 1).✻y2y1✛∆x✻δ✲F✲rrr✛f❥✲y2′❄✲PP∆x′rf′❥❘✛F′y1′❄′èñ. 1. Èçìåðåíèå îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ ïî ìåòîäó ÀááåÄëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè èçìåðåíèé ðàçìåðû èçîáðàæåíèé äîëæíû çàìåòíîîòëè÷àòüñÿ äðóã îò äðóãà. Çàðåãèñòðèðóéòå ðàçìåð ïðåäìåòà, ïåðåìåùåíèÿ ïðåäìåòà ∆x è èçîáðàæåíèÿ ∆x′ è ñîîòâåòñòâóþùèå äâóì ïîëîæåíèÿì ïðåäìåòà ðàçìåðû èçîáðàæåíèé y1′ è y2′ .
àññ÷èòàéòå îêóñíîå ðàññòîÿíèå ëèíçû ïî îðìóëàì(1), îöåíèòå òî÷íîñòü ðåçóëüòàòà.✛ a1✲a′16. Ìåòîä Áåññåëÿ. Óñòàíîâèòå ëèíçó 1 ìåæäó îñâåòèòåëåì è ýêðàíîì. àñïîëîæèòå ýêðàí íà ðàññòîÿíèè L > 4f îò ïðåäìåòà (ðèñ. 2). Ïåðåìåùàÿ ëèí✻③çó âäîëü ñêàìüè, ïîëó÷èòå íà ýêðàíå óâåëè÷åííîå èq❄óìåíüøåííîå èçîáðàæåíèÿ ïðåäìåòà (ñòðåëêè ðàçìå✛ l ✲ðîì 2 ñì).
Ïîñìîòðèòå, êàê âëèÿþò íà ÷¼òêîñòü èçîá❄′ ✲✛ a2a2ðàæåíèÿ ðàçìåð äèàðàãìû è ÿðêîñòü èñòî÷íèêà.✛✲LÑ ïîìîùüþ ëèíåéêè èçìåðüòå ðàññòîÿíèÿ îò öåíòðà ëèíçû äî ïðåäìåòà è äî èçîáðàæåíèÿ (a1 , a2 , a′1 , èñ. 2. Èçìåðåíèå îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ ïî ìåòîäó Áåññåëÿa′2 íà ðèñ. 2).Ñðåäíÿÿ ïëîñêîñòü ëèíçû è ïîëîæåíèå ïðåäìåòà îòìå÷åíû íà îïðàâàõ ïðîòî÷êàìè.2Ïðè èêñèðîâàííîì ðàññòîÿíèè L ìåæäó îñâåòèòåëåì è ýêðàíîì, ñëåãêà ïåðåìåùàÿ ëèíçó, ïîâòîðèòå èçìåðåíèÿ íåñêîëüêî ðàç.Íåçàâèñèìî ïðè èêñèðîâàííîì ðàññòîÿíèè L èçìåðüòå ïåðåìåùåíèå ëèíçû(ðåéòåðà) l íåñêîëüêî ðàç.Ïî ðåçóëüòàòàì íåñêîëüêèõ èçìåðåíèé ñ ðàçëè÷íûìè ðàññòîÿíèÿìè L îïðåäåëèòå ñðåäíåå çíà÷åíèå îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ, èñïîëüçóÿ ñíà÷àëà îðìóëó (6), àçàòåì îðìóëó (7).Îöåíèòå ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêóþ ñëó÷àéíóþ ïîãðåøíîñòü σîòä îäíîêðàòíîãî èçìåðåíèÿ F è ñðàâíèòå å¼ ñ òîëùèíîé ëèíçû.Ñäåëàéòå âûâîä, íóæíû ëè ìíîãîêðàòíûå èçìåðåíèÿ â ýòîì ýêñïåðèìåíòå.7.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ òîíêîé îòðèöàòåëüíîé ëèíçû ñíà÷àëà ñïîìîùüþ îäíîé ñîáèðàþùåé ëèíçû ( 1) ïîëó÷èòå íà ýêðàíå óâåëè÷åííîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà è èçìåðüòå ðàññòîÿíèå îò öåíòðà ëèíçû äî ýêðàíà (a0 íà ðèñ. 3).Çàòåì ìåæäó ñîáèðàþùåé ëèíçîé è ýêðàíîì ðàçìåñòèòå ðàññåèâàþùóþ ëèíçó è,îòîäâèãàÿ ýêðàí îò ëèíçû, íàéäèòå äåéñòâèòåëüíîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà, îáðàçîâàííîå ñèñòåìîé ëèíç.✛✲l ✲a′Åñëè èçîáðàæåíèå íåäîñòàòî÷íî ÷¼òêîå,a ✲ñäåëàéòå ïó÷îê ïàðàêñèàëüíûì: íàäåíüòå③äèàðàãìó äèàìåòðîì 1 ñì íà ñîáèðàþ✯✲ùóþ ëèíçó è çàíîâî ïðîâåäèòå íàñòðîéêó✿S2S sS1ñ ýêðàíîì (äèàðàãìà óìåíüøèò ñåðè÷å✶ñêèå àáåððàöèè è ïîâûñèò ÷¼òêîñòü èçîá✲a0ðàæåíèÿ).
Ïîäáåðèòå îïòèìàëüíóþ ÿðêîñòüèñ. 3. Èçìåðåíèå îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿèñòî÷íèêà.îòðèöàòåëüíîé ëèíçû′Èçìåðüòå ðàññòîÿíèå a îò ðàññåèâàþùåéëèíçû äî ýêðàíà è ðàññòîÿíèå ìåæäó ëèíçàìè l.àññ÷èòàéòå âåëè÷èíó a = a0 − l è îïðåäåëèòå îêóñíîå ðàññòîÿíèå ðàññåèâàþùåé ëèíçû ñ ïîìîùüþ îðìóëû (7). Ïðè âû÷èñëåíèè îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿíóæíî ïðèïèñàòü âåëè÷èíàì a2 è a′2 ïðàâèëüíûå çíàêè (a > 0, a′ > 0).III. Îïðåäåëåíèå îêóñíûõ ðàññòîÿíèé òîíêèõ ëèíç ñ ïîìîùüþ çðèòåëüíîé òðóáûÈçìåðåíèÿ ïðîâîäÿòñÿ äëÿ äâóõ ñîáèðàþùèõ ( 1 è 2) è îäíîé ðàññåèâàþùåé ëèíçû.8. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ îêóñíûõ ðàññòîÿíèé ëèíç ñ ïîìîùüþ çðèòåëüíîé òðóáû íåîáõîäèìî íàñòðîèòü òðóáó íà áåñêîíå÷íîñòü.
Ýòó íàñòðîéêó ïðîùå âñåãî îñóùåñòâèòü, íàâåäÿ òðóáó íà óäàë¼ííûé îáúåêò (íàïðèìåð, íà îêíî â êîíöå äëèííîãîêîðèäîðà). Ïðåäâàðèòåëüíî âðàùåíèåì ãëàçíîé ëèíçû îêóëÿðà òðóáû íàñòðîéòåñü íà ðåçêîå âèäåíèå îêóëÿðíîé øêàëû (åñëè îêóëÿðíàÿ øêàëà îòñóòñòâóåò ñîâìåñòèòå øòðèõ íà ãëàçíîé ëèíçå ñ òî÷êîé íà òóáóñå).9. Ïîñòàâüòå ñîáèðàþùþ ëèíçó 1 íà ðàññòîÿíèè îò ïðåäìåòà ïðèìåðíî ðàâíîìîêóñíîìó.
Íà íåáîëüøîì ðàññòîÿíèè îò ëèíçû çàêðåïèòå òðóáó, íàñòðîåííóþ íàáåñêîíå÷íîñòü, è îòöåíòðèðóéòå å¼ ïî âûñîòå. Ïåðåäâèãàÿ ëèíçó âäîëü ñêàìüè è,åñëè íåîáõîäèìî, ïåðåìåùàÿ ëèíçó ñ ïîìîùüþ ïîïåðå÷íûõ ñàëàçîê, ïîëó÷èòå âîêóëÿðå çðèòåëüíîé òðóáû ÷¼òêîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà. Ïðè ýòîì ðàññòîÿíèåìåæäó ïðåäìåòîì è ñåðåäèíîé òîíêîé ëèíçû (ìåæäó ïðîòî÷êàìè íà îïðàâàõ)ðàâíî îêóñíîìó.Ïîâåðíèòå ëèíçó äðóãîé ñòîðîíîé ê èñòî÷íèêó è ïîâòîðèòå èçìåðåíèÿ îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ. Ïî ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé ñäåëàéòå âûâîä, ìîæíî ëè ñ÷èòàòü3ëèíçó òîíêîé.10.
Èçìåðüòå îêóñíîå ðàññòîÿíèå ñîáèðàþùåé ëèíçû 2 ïðè ïîìîùè çðèòåëüíîéòðóáû.11. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ òîíêîé ðàññåèâàþùåé ëèíçû èñïîëüçóéòåñõåìó, èçîáðàæ¼ííóþ íà ðèñ. 3. Ñíà÷àëà ïîëó÷èòå íà ýêðàíå óâåëè÷åííîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà ïðè ïîìîùè êîðîòêîîêóñíîé ïîëîæèòåëüíîé ëèíçû. Èçìåðüòåðàññòîÿíèå a0 ìåæäó ëèíçîé è ýêðàíîì (åêîìåíäóåòñÿ a0 ≃ 30 ñì).àçìåñòèòå ñðàçó çà ýêðàíîì òðóáó, íàñòðîåííóþ íà áåñêîíå÷íîñòü, è çàêðåïèòå åå. Óáåðèòå ýêðàí è ïîñòàâüòå íà åãî ìåñòî èññëåäóåìóþ ðàññåèâàþùóþ ëèíçó.Îòöåíòðèðóéòå ñâåòîâîé ïó÷îê ñ ïîìîùüþ ëèñòà áóìàãè. Ïåðåìåùàÿ ðàññåèâàþùóþ ëèíçó, íàéäèòå â îêóëÿðå çðèòåëüíîé òðóáû ðåçêîå èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà.Åñëè èçîáðàæåíèå íåäîñòàòî÷íî ÷¼òêîå çàäèàðàãìèðóéòå ïîëîæèòåëüíóþëèíçó è çàíîâî ïðîâåäèòå íàñòðîéêó ñ ýêðàíîì. Ïîäáåðèòå îïòèìàëüíóþ ÿðêîñòüèñòî÷íèêà.Èçìåðèâ ðàññòîÿíèå l ìåæäó ëèíçàìè, ðàññ÷èòàéòå îêóñíîå ðàññòîÿíèå ðàññåèâàþùåé ëèíçû â ïðîñòðàíñòâå ïðåäìåòîâ: f = l − a0 .Ïîâåðíèòå ðàññåèâàþùóþ ëèíçó äðóãîé ñòîðîíîé ê èñòî÷íèêó è ïîâòîðèòåèçìåðåíèÿ.
Îöåíèòå, ìîæíî ëè ñ÷èòàòü ëèíçó òîíêîé.12. Ñîñòàâüòå òàáëèöó ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ îêóñíûõ ðàññòîÿíèé ëèíç, âêëþ÷èâ â íå¼ äîïîëíèòåëüíóþ êîëîíêó çíà÷åíèé îïòè÷åñêîé ñèëûêàæäîé ëèíçû.Ñðàâíèòå ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ îêóñíûõ ðàññòîÿíèé è îöåíèòå ñëó÷àéíûåîøèáêè èçìåðåíèé. Ïðè çíà÷èòåëüíîì ðàñõîæäåíèè ðåçóëüòàòîâ ïîïûòàéòåñü ïîíÿòü ïðè÷èíó ðàñõîæäåíèÿ.IV. Îïðåäåëåíèå îêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ è ïîëîæåíèÿ ãëàâíûõ è îêàëüíûõïëîñêîñòåé ñëîæíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû13.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
