5 лаба. 5лаба. Измерение разрешающей способности объективов

• Название: Измерение разрешающей способности объективов
• Анкор: 5 лаба
• Дата: 06.11.2022
• Размер: 273.5 Kb.
• Имя файла: 5лаба.doc
• Тип: Отчет; #772726

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Отчёт по лабораторной работе № 5

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Измерение разрешающей способности объективов

Выполнил: студент гр. ЭР-03-1 ______________ /Попов П.П./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________
Дата: __________________

Проверил: ____________ /Мезенцев А.П./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}


Санкт-Петербург

2004 год.

Описание установки.
Для определения разрешающей способности объективов используют установку, принципиальная схема которой, изображена на рис. З.

У
становка состоит из осветителя 1, револьверной насадки С с набором светофильтров, револьверной насадки с эталонными штриховыми мирами 2, коллиматора 3, исследуемого объектива 4 и микроскопа 5. Осветитель с лампочкой накаливания 12 В питается от сети через понижающий трансформатор,

Объектив коллиматора, в фокусе которого расположена мира, образует параллельные пучки света от каждой точки миры. Угол между этими пучками

,

где L - расстояние между штрихами миры; F - фокусное расстояние объектива коллиматора, F=160 см.

На пути этих пучков ставится исследуемый объектив 4, в фокальной плоскости которого образуется изображение миры. Мира (рис. 4) - это испытательная таблица для определения разрешающей силы объектива. В ней имеется 100 заштрихованных квадратиков с возрастающей частотой штриховки. Квадратики сгруппированы четверками, частота штриховки в каждой четверке одинакова, а ориентация различна. Таким образом, каждая мира содержит 25 полей с различными частотами штриховки. Первое поле содержит четыре квадратика с самой грубой штриховкой, последнее (двадцать пятое) - четыре квадратика с самой мелкой штриховкой. Всего мир пять, самая крупная № 5. Мира № 4 вдвое мельче и т.д.

Линейная разрешающая способность характеризует минимальное расстояние d между разрешенными точками изображения.

Величины  и d связаны друг с другом соотношением ,

где F- фокусное расстояние объектива.

Разрешающая способность идеального объектива определяется только дифракцией. В этом случае разрешаются по Релею два удаленных точечных объекта, угловое расстояние между которыми

,

где D - диаметр объектива;  - длина волны.
Ход работы:
Красный фильтр

=6500 А⁰.

Номер разрешающегося поля	Номер миры	D,мм	эксп	теор
15	3	46,7	0,00002175	0,00001698
14	3	37,5	0,00002375	0,00002115
10	3	26,7	0,00002950	0,00002970
5	3	19,1	0,00003950	0,00004152
8	4	13,1	0,00006650	0,00006053
3	4	9,5	0,00008900	0,00008347

Зеленый фильтр

=5500 А⁰.

Номер разрешающегося поля	Номер миры	D,мм	эксп	теор
16	3	46,7	0,00002100	0,00001437
14	3	37,5	0,00002375	0,00001789
13	3	26,7	0,00002500	0,00002513
8	3	19,1	0,00003325	0,00003513
12	4	13,1	0,00005250	0,00005122
6	4	9,5	0,00007450	0,00007063

Фиолетовый фильтр

=4200 А⁰.

Номер разрешающегося поля	Номер миры	D,мм	эксп	теор
17	3	46,7	0,00001975	0,00001097
16	3	37,5	0,00002100	0,00001366
13	3	26,7	0,00002500	0,00001919
8	3	19,1	0,00003325	0,00002683
13	4	13,1	0,00005000	0,00003911
8	4	9,5	0,00006650	0,00005394

Расчетные формулы:

_теор=1,22* ,

_эксп= ,

где i- расстояние между штрихами миры,

F- фокусное расстояние объектива коллиматора,

F=160 см =1,6 м.
Пример расчета:

Красный фильтр, =6500 А⁰=650 нм = 6,5*10^-7м,

№ разрешающегося поля – 15, № лиры 3

i, =8,7мкм = 4*8,7*10^-6м

D=46,7мм = 46,7*10^-3м,

_эксп= ,

_теор=1,22*
Построим графики функций _эксп= f(D) и _теор= f(D).





Вывод: Проведя опыты с экспериментальной установкой, мы определили разрешающую способность заданного объектива для трех длин волн. Судя по результатам можно говорить о хорошей точности вычислений.