- •Раздел 2. Средства измерений оптических величин
- •Раздел 3. Измерение характеристик оптического стекла
- •Раздел 4. Измерение и контроль конструктивных
- •Раздел 1.Основы оптических измерений
- •1.1. Понятия об измерениях и измерительных средстствах
- •1.2.Классификация измерений
- •1.2.1. По виду измерений:
- •1.2.2.По методам измерений
- •1.4. Оценка результатов обработки данных измерения
- •1.3.2.Случайные погрешности (Сл.П)
- •1.5. Некоторые особенности измерения и обработки данных
- •1.6.Погрешности измерения прямого и компенсационного преобразования
- •2.1.1.Основые измерительные операции
- •5) Обработка результатов наблюдений и отсчетов.
- •2.1.2.Факторы, влияющие на точность измерения
- •2.1.3.Погрешности поперечных наводок
- •2.1.4.Погрешности продольной наводки (фокусировки)
- •2.2.Типовые средства оптических измерений
- •2.2.1. Тестовые объекты
- •2.2.4. Окулярные микрометры позволяют с высокой точностью производить расчеты при измерениях. Рассмотрим принципиальные схемы наиболее часто применяемых окуляр-микрометров. О куляр с призмой - куб
- •Окуляр Гаусса
- •Окуляр аббе
- •2.2.4. Окулярные микрометры позволяют с высокой точностью производить расчеты при измерениях. Рассмотрим принципиальные схемы наиболее часто применяемых окуляр-микрометров.
- •Окулярный микрометр с внутренним отсчетом
- •2.2.5. Коллиматоры
- •2.2.6. Зрительные и автоколлимационные трубы
- •Характеристики зт
- •2.2.7. Измерительные микроскопы
- •3.Разрешающая способность-а.
- •Раздел 3. Измерение характеристик оптического стекла Характеристики оптического стекла:
- •3.1. Гониометрические методы
- •3.2. Измерение коэффициента преломления рефрактометрическим методом
- •Раздел 4. Измерение и контроль конструктивных параметров оптических деталей.
- •4.0. Общие сведения.
- •4.1. Измерение линейных размеров
- •4.1.1. Измерение с помощью компаратора.
- •4.1.2. Измерение толщин оптических деталей c помощью микроскопа
- •4.2. Измерение радиусов кривизны сферических поверхностей
- •4.2.1. Механический метод
- •4.2.2. Автоколлимационный метод
- •4.2.2.1. Измерение малых радиусов кривизны сферической поверхности с помощью микроскопа.
- •4.2.2.2. Измерение больших радиусов кривизны сферических поверхностей с помощью зрительной трубы
- •4.2.3. Интерференционный метод измерения радиусов кривизны сферических поверхностей (метод ньютона)
- •4.3. Измерение углов призмы , клиньев и клиновидности пластин
- •4.3.1.Способы измерения углов призм
- •4.3.2. Особенности измерения углов многогранника.
- •4.3.3. Измерение углов оптических клиньев
- •3.Фотоэлектрический метод (омп 1975, n5, c. 27-28)
- •4.4. Контроль децентровки линз
- •Коллимационный метод
- •5. Измерение и контроль основных характеристик оптических приборов
- •5.1. Основные характеристики оптических приборов
- •5.2. Измерение фокусных расстояний
- •5.2.1. Метод увеличения
- •1. Измерение фокусного расстояния положительной оптической системы
- •2. Измерение фокусного расстояния отрицательной оптической системы
- •1. Окуляр 2. Дополнительная линза 3. Исследуемая оптическая система 4. Зрительная труба
- •3. Измерение фокусного расстояния короткофокусной оптической системы (микрообъектив, микроокуляр и т. Д.)
- •5.2.2. Метод угловых измерений
- •5.2.3. Автоколлимационный метод Русинова
- •5.2.4. Метод узловой точки
- •5.2.5. Метод Фабири-Юдина
- •5.3. Измерение фокальных отрезков
- •5.4. Измерение рабочих отрезков
- •5.4.1. Визуальный метод измерения
- •5.4.2. Фотографический метод
- •5.4.3. Интерференционный метод
- •5.4.4. Фотоэлектрический метод
- •5.5 Измерение углового увеличения оптических систем
- •5.5.1.Измерение углового увеличения телескопической системы
- •1. Измерение углового увеличения с помощью нивелирной рейки
- •2.Измерение углового увеличения с помощью коллиматора и зрительной трубы
- •5.6. Измерение видимого увеличения микроскопа
- •5.7 Измерение линейного увеличения микрообъектива ()
- •5.8. Измерения поля зрения оптических систем
- •5.8.1.Измерение угла поля зрения телескопической системы
- •1. С помощью нивелирной рейки (или по удаленным предметам)
- •3. С помощью широкоугольного коллиматора
- •5.8.2. Измерение поля зрения лупы и микроскопа
- •5.8.3. Измерение поля зрения фотографического объектива
- •5.9. Измерение диаметров входных и выходных зрачков d и d' и их положений
- •5.9.1. Измерение диаметров входных и выходных зрачков телескопической системы
- •5.9.2. Измерение диаметров входного и выходного зрачков фотографического и проекционного объективов
- •5.10 Измерение эффективного относительного отверстия фотографического объектива
- •5.11. Измерение основных светотехнических хараетристик оптических приборов
- •5.11.1. Измерение коэффициента виньетирования фотографических объективов
- •5.11.2 Измерение распределения освещенности в плоскости изображения
- •5.11.3. Измерение коэффициента светопоглощения оптической системы и стекла
- •5.11.4. Измерение коэффициента светорассеяния оптической системы
- •5.11.5. Измерение цветопередачи фотографических объективов
- •Метод контроля цветопередачи объективов на зонном фотометре
- •Список литературы
4.2.2.1. Измерение малых радиусов кривизны сферической поверхности с помощью микроскопа.
Автоколлимационное изображение может быть четким в двух случаях :
1)когда лучи отражаются от вершины поверхности ,совпадаю с фокусом автоколлимационного микроскопа ;
и 2) когда лучи отражаются нормально от измеряемой поверхности.
Р
адиус
равен R= a1 - a2, где а1,а2
- измеряемые величины. Точность измерения
зависит от точности отсчетных устройств
и чувствительности фокусировки в двух
положениях. Погрешность равна
R = Rм
+ 2Rф
(4.6)
микроскопа фокусировки
Rм =1+5х10-3 R (мм) мкм (4.7),
Rф=b/2 =b/(D/2R)2 =0,8 (R/D)2 (4.8)
Т
очность
измерения с увеличением радиуса
повышается (мм) 1 R
(мм) 1-50 50-5000
R/R 0,1-0,01 0,01-0,001
4.2.2.2. Измерение больших радиусов кривизны сферических поверхностей с помощью зрительной трубы
Об
S П С
С F
-z -f d f ‘ z’
Для измерения больших R применяется Автоколлимационные ЗТ. Если поместить вблизи Об. З.Т. с фокусным расстоянием f/(на расст. d) исследуемую поверхность S, то автоколлимационное изображение С, являющееся изображением точки C , которая является центром радиуса R исследуемой поверхности. Используя обозначения, принятые в геометрической оптике, из формулы Ньютона zz = - f 2 следует.
Для выпуклой поверхности z = -f 2 / z
где: -z - f = -R + d -R = - z - f - d = + f 2/ z + f / - d
при f >> d , R >> d , z = a1 - a0 , = (f - d)0
R= f/2 / z/ (4.9)
z/ - измеряют как разницу между двумя установками: а0 - положение автоколлим. окуляра при установке З.Т. на , для этого ставят плоское зеркало перед Об. З.Т. и находят положение заднего фокуса; а1 - положение изображения точки С .
Для вогнутой поверхности аналогично предыдущему получим
z = R + (- f’ - d) R = z + f + d
R = (- f’2 / z ‘) - f’ +d R = - f’2 / z’ , где z’<0 (4.10)
Методическая погрешность измерения R / R = / (R(1+ / R)).
Дифференцируя (5.9),(5.10) получим формулы для вычисления СЛ.П
R/R = (-f/2 / z/2 ) z/ + (2f/ / z/ ) f/
R
=
(f/
/ z/
)4
2z
+ (2f/
/ z/
)2 f’2
(4.11)
4.2.3. Интерференционный метод измерения радиусов кривизны сферических поверхностей (метод ньютона)
Метод Ньютона применяется при R>1000 мм. , где в качестве пробного стекла используют плоскопараллельную пластину.
Из Рис. R2 = r2+(R-h)2=
= r2+R2 - 2Rh+ h2 , откуда следует при h=0 R = r2/2h = D2 / 4N ,где h=N h=D2 / 8R ,
R= D / 4N , (4.12)
N- число темных интерференционных колец, ограниченных диаметром D N-го кольца. Для увеличения точности измерения R измеряют диаметры колец на периферии интерференционной картины с номерами i и j (j=i+N). Считая ri ,rj радиусом i-го и j-го колец запишем аналогично предыдущему R = ri2 /2hi hi = ri2 / 2R, R = rj2 / 2hj hj = rj2 / 2R ,
h = hj - hi = (rj2/2R) - (ri2/ 2R) = (rj2 - ri2) / 2R,
R =( rj2 – ri2) / 2h = (rj2 - ri2) / (j - i) = (Dj2 - Di2) / 4N
R = (Dj2 - Di2) / (4N ) , (4.13)
Погрешность измерения R = D2/ 4N. 1-ый способ(дифферинц.):
R
= (4N)-12D
D -
D2(4N2)-1
- D2(4
N2)-1
N
(4.14)
R = (2N)-1D )2 D2 + (D2(4N2)-1)2 2 + D4(4 N2)-2 2N
2-ой способ lnR =2lnD- ln4- lnN- ln, R/R=2D/D -N/N -
R
= R
4/D2
D2
+ 1/N2
N2
+ 1/2
2
(4.15)
Используя (4.13) определить R =? (самостоятельно)
