Los sistemas ópticos comúnmente utilizados en instrumentos ópticos generalmente consisten en el eje * de un sistema esférico como una lente única o una lente cementada. Para un sistema esférico compuesto de lentes delgadas, se puede utilizar la fórmula gaussiana para determinar la posición del objeto y la imagen.
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Por supuesto, f' es la distancia focal de la imagen del sistema, s' es la distancia de la imagen, s es la distancia del objeto y la distancia del objeto es la distancia desde el primer plano principal al objeto Distancia, la distancia de la imagen es la distancia desde el segundo plano principal a la imagen, y la distancia focal de la imagen del sistema es la distancia desde el segundo plano principal al foco de la imagen. El signo de cada cantidad es positivo cuando se mide desde el punto inicial de la medición y negativo cuando se mide a lo largo del rayo.
Además, la posición de objetos e imágenes en el * * * sistema eje-esfera también se puede expresar mediante la fórmula de Newton, es decir,
xx'=ff' ( f= -f') ( 2)
Donde x es la distancia desde el foco del objeto al objeto medida desde el foco del objeto, y x' es la distancia desde el foco de la imagen a la imagen medida desde el foco de la imagen . El foco del objeto f y el foco de la imagen f' son las distancias desde la primera y segunda superficies principales hasta el foco del objeto y el foco de la imagen, respectivamente. Símbolos como arriba.
* * *Los puntos base y superficies base del sistema axial-esférico tienen las siguientes características:
Puntos y superficies principales:
Si el objeto se coloca perpendicular a la luz del sistema El primer punto H del eje formará una imagen vertical del mismo tamaño que el objeto en el segundo punto principal H', es decir, los puntos principales son un par de * * * puntos de yugo con aumento lateral = +1. Los planos perpendiculares al eje óptico se denominan respectivamente primera y segunda superficies principales (MH, MH' en la Figura 1).
4. Nodos y planos de nodos:
Los nodos son un par de * * * puntos de yugo con aumento de ángulo = +1. Cuando la luz incidente (o su extensión) pasa por el primer nodo N, la luz saliente (o su extensión) debe pasar por el segundo nodo N’ y ser paralela a la luz incidente de N (Figura 1). Los planos que pasan por los nodos perpendiculares al eje óptico se denominan primer y segundo plano nodal, respectivamente.
Cuando el sistema * * * eje-esférico se encuentra en el mismo medio, los dos puntos principales coinciden con los dos nodos respectivamente.
3. Enfoque y plano focal:
El foco de la imagen de un haz paralelo al eje principal del sistema y el foco del eje principal F' después de ser refractado por el sistema son llamado foco de la imagen; pasando perpendicular al eje principal. El plano de F' se llama plano focal de la imagen. La distancia desde el segundo punto principal H' al plano focal de la imagen F' se denomina distancia focal de la imagen F' del sistema. Un punto f en el eje principal se refracta para formar un haz paralelo al eje principal, que se llama plano focal del objeto. El plano que pasa por f perpendicular al eje principal se llama plano focal del objeto.
Evidentemente, los dos puntos principales de la lente delgada coinciden con el centro óptico de la lente, y las posiciones de los dos puntos principales del sistema axial-esférico dependerán de la distancia focal de cada lente combinada. o superficie refractiva cambia con las características. A modo de ejemplo se analiza la combinación de dos lentes delgadas. Supongamos que las distancias focales de la imagen de dos lentes delgadas son f 1' y F2' respectivamente, y la distancia entre las dos lentes es d, entonces la distancia focal de la imagen f' del grupo de lentes se puede obtener mediante la siguiente fórmula.
Las posiciones de los dos puntos principales:
4. Principio del detector nodal: Un haz de luz paralelo incide sobre un grupo óptico compuesto por dos lentes delgadas. la luz paralela es el eje * *. Después de que la luz pase a través del grupo óptico, convergerá en el punto Q en la pantalla blanca (como se muestra en la Figura 2). Este es el foco de imagen F' del grupo óptico. Esto se basa en una cierta dirección perpendicular a la luz paralela como eje. El grupo óptico puede girar en un ángulo pequeño en las dos situaciones siguientes:
A. ' del grupo óptico .
Debido a que la luz que incide en el primer nodo N debe salir del segundo nodo N', y la luz saliente es paralela a la luz incidente, ahora N' no se ha movido y la dirección de la luz incidente no ha cambiado. Por lo tanto, el haz de luz que pasa a través del grupo óptico todavía converge al punto Q en el plano (como se muestra en la Figura 3 (a)), pero en este momento el foco de imagen F' del grupo óptico ha abandonado el punto Q. Estrictamente hablando, la imagen girada es un poco menos nítida.
B. El eje de rotación no pasa por el segundo nodo N’ del grupo óptico.
Dado que el segundo nodo N' no está en el eje de rotación, después de que el grupo óptico gira, N' se mueve, pero la luz emitida por N' sigue siendo paralela a la luz incidente, por lo que la luz emitida por N' es diferente de la situación anterior. La comparación cambiará y el punto de convergencia del haz se mueve del punto Q a Q' (como se muestra en la Figura 3 (b)).
El dispositivo de medición del paso es un tobogán horizontal R que puede girar alrededor del eje vertical OO’.
El sistema óptico Ls (el sistema de ejes compuesto por lentes delgadas) del punto base medido se puede colocar en el conducto y su posición se puede ajustar. La escala en el conducto indica la posición de Ls (Figura 4). Al medir, gire suavemente el conducto y observe si la imagen en la pantalla blanca P' se mueve. Consulte el análisis de apelación para determinar si N' está en OO'.