第1章基本光学量的测试技术ppt课件.ppt

《第1章基本光学量的测试技术ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章基本光学量的测试技术§1-1焦距和顶焦距的测量关于光具座光具座的结构示意图平行光管透镜夹持器测量显微镜（前置镜）测微目镜导轨1.概述GXY－08A型光具座关于分划板平行光管的分划板形式多样玻罗(Porro)分划板形状如图所示。它上面刻有四组间隔不同的平行线，这四对平行线的间隔距离分别为：y01=3mm、y02＝6mm、y03＝12mm、y04＝30mm。刻线间隔的准确度要求是很高的，相对于实际要求值的标准不确定度为0.001mm。平行光管测量中的注意事项：1．平行光管、被测透镜和观测系统三者的光轴基本重合。2．通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的有效孔径。观测系统也尽可能不

2、切割被测透镜的成像光束。3．平行光管焦距最好为被测透镜焦距的2~5倍。4．测量时，最好按被测透镜实际工作状况安排测量光路。例如作望远物镜用的双胶透镜，若工作时它的正透镜对向无限远的物体，测量时就应使它的正透镜对向平行光管或前置镜。如果放反了，就会因像差增大而影响测量结果。5．测量焦距时所用的玻罗板往往刻有成对的刻线，安置玻罗板时，应使光轴通过这些成对刻线的对称中心。最外面一对刻线的间距应远小于平行光管的有效视场范围，否则轴外像差将严重影响测量结果。6．如果测量时观测系统的出瞳直径等于或大于2mm，则调焦时，不仅要成像清晰而且要无视差。目前最常用的方法，所需设备简单、测量范围较大、测

3、量准确度较高而且操作简便。主要用于测量望远物镜、照相物镜和目镜的焦距和顶焦距，也可以用于生产中检验正、负透镜的焦距和顶焦距。2.放大率法f0′f′y0y′OLωω′ABB′A′放大率法测量原理图考虑到读数显微镜的参数，公式变为式中，β是所用显微物镜的倍率；k是测微目镜的测微丝杠螺距的倒数；D是测微目镜对的读数焦距合成标准不确定度当f′=1200mm时，取β＝1×，y0=6mm，得D=24mm平行光管焦距的相对标准不确定度可达到=0.1%；仪器的分划板刻线间距的标准不确定度＝0.003mm；考虑到对准不确定度和估读不确定度，取≈0.005mm；由于用标准尺进行放大率β和测微器读数的综

4、合校正，故≤0.1％。当f′=5mm时,β＝5×,y0＝30mm,D＝2.5mm,则以上计算结果说明，GXY－08A型光具座测量焦距的合成标准不确定度可以达到0.3％。3.附加透镜法fN′fP′附加透镜法原理图平行光管正透镜负透镜前置镜本方法主要用来测量负透镜的焦距：本方法的测量不确定度与放大率法相当，其主要来自正透镜焦距的不确定度的影响。4.精密测角法精密测角法测量原理图2ωf′刻线尺度盘被测物镜观察望远镜BA2y0通过测出被测物镜所观察的两条刻线的夹角，再通过计算而求得被测物镜焦距。精密测角法测量焦距的相对不确定度可达0.1％。2ω2ωf′刻线尺度盘被测物镜观察望远镜BA2y0

5、精密测角法测量装置图自准直高斯目镜平面反射镜关键技术：自准直定焦§1-2星点检验任何光学系统的作用都是为了给出一个符合要求的物体的像。光学系统的各种像差和误差都必然反映在这个像中。所以很自然地会想到，如果能直接通过物体的像来分析光学系统本身的缺陷，将是一个十分方便的方法。由近代物理光学知道，利用满足线性和空间不变性条件的系统的线性叠加特性，可以将任何物方图样分解为许多基元图样，这些基元图样对应的像方图样是容易知道的，然后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。通过考察一个点光源（即星点）经过光学系统后在像面前后不同截面上所成衍射像的光强分布，就可以定性地评定光学系统自身的像差

6、和缺陷的影响，定性地评价光学系统成像质量，称之为星点检验法。1.星点检验的理论基础2021/9/1413位于无限远处的发光物点经过理想光学系统成像，在像平面上的光强分布已经研究得很清楚——符合物理光学中的夫朗和斐（Fraunhofer）衍射理论。如果光学系统的光瞳是圆孔，则所形成的星点像是夫朗和斐型圆孔衍射的结果，在像平面上点光源像的强度分布可以用下式表示：af′U′θ夫朗和斐圆孔衍射图——艾里斑2021/9/1414θI/I0光能分配(%)中央亮斑00183.78第一暗环1.220π=3.830.610λ/a00第一亮环1.635π=5.140.818λ/a0.01757.22第

7、二暗环2.233π=7.021.116λ/a00第二亮环2.679π=8.421.339λ/a0.00422.77第三暗环3.238π=10.171.619λ/a00第三亮环3.699π=11.621.849λ/a0.00161.46第四暗环4.240π=13.322.120λ/a00第四亮环4.711π=14.802.356λ/a0.00080.862021/9/1415af′U′θ夫朗和斐圆孔衍射图——艾里斑星点像特点：中央是一个集中了大部分光能量的亮斑，周围围绕