3. Из­ме­ре­ние про­доль­ной сфе­ри­че­ской абер­ра­ции.

3.1. Пе­ред на­ча­лом из­ме­ре­ний не­об­хо­ди­мо по­вто­рить пункты 2.1 – 2.3.

3.2. Пе­ре­мес­ти­ть ­зо­наль­ную диа­фраг­му в край­нее по­ло­же­ние вдоль диа­мет­ра зрач­ка до за­мет­но­го ис­ка­же­ния двух ин­тер­фе­рен­ци­он­ных кар­тин, ко­то­рые пе­ре­мес­тят­ся от цен­тра зрач­ка.

3.3. Мик­ро­скоп на­ве­сти на плос­кость изо­бра­же­ния, в ко­то­рой две ди­фрак­ци­он­ные кар­ти­ны со­вме­ща­ют­ся в од­ну (см. рис. 4.2, г). Кри­те­ри­ем на­вод­ки на ука­зан­ную плос­кость яв­ля­ет­ся наи­луч­шая кон­тра­ст­ность ди­фрак­ци­он­ной кар­ти­ны. На­вод­ку и от­счет по­ло­же­ния мик­ро­ско­па по­вто­ри­ть 3-5 раз. От­счет про­во­ди­ть по шка­ле про­доль­ных пе­ре­ме­ще­ний мик­ро­ско­па.

3.4. Пе­ре­ме­щая зо­наль­ные ще­ли от оп­ти­че­ской оси с ша­гом рав­ным d, для ка­ж­до­го ша­га по­вто­ри­ть п. 3.3. и ре­зуль­та­ты от­сче­та за­не­с­ти в таб­ли­цу для расчета продольной сферической аберрации согласно указанному образцу и про­вести их об­ра­бот­ку.

j	m			Si					Sсрi	δS′	Δiij
				1	2	3	4	5			1	2	3	4	5
0	0
1
n

Примечание:m_j=2dj, Д – диа­метр вход­но­го зрач­ка оптической сис­те­мы; S_i – от­счет по­ло­же­ния мик­ро­ско­па; , δS_i=S_срi-S_ср0, Δi_ij=S_i-S_срi; δS′ – ве­ли­чи­на про­доль­ной абер­ра­ции.

3.5. Оп­ре­де­ли­ть ве­ли­чи­ну про­доль­ной абер­ра­ции от­но­си­тель­но плос­ко­сти Га­ус­са. По­ло­же­ние по­след­ней на­хо­дят по спо­со­бу гра­фи­че­ско­го экс­т­ра­по­ли­ро­ва­ния:

1) по­строить гра­фик f(δS′) в мас­шта­бе: по оси абс­цисс δS′ – 10:1, 50:1, 100:1 в за­ви­си­мо­сти от ве­ли­чи­ны абер­ра­ций, по оси ор­ди­нат – 100:1;

2) про­ве­сти ка­са­тель­ную в точ­ке δS′=0 до пе­ре­се­че­ния с осью абс­цисс. Эта точ­ка ука­зы­ва­ет по­ло­же­ние плос­ко­сти Га­ус­са (рис. 4.4).

3) че­рез эту точ­ку про­вести но­вую ось ор­ди­нат σ′ и построить гра­фик σ=f(δS′).

Рис. 4.4. Гра­фи­ки за­ви­си­мо­стей f(δS′) и σ'=f(δS′)

3.6. Оп­ре­де­ли­ть по­греш­ность из­ме­ре­ния со­глас­но формуле (4.3), используя таб­л. 4.2.

3.7. Оце­ни­ть ве­ли­чи­ну вол­но­вой абер­ра­ции и ка­че­ст­во объ­ек­ти­ва.

4. Офор­ми­ть от­чет, ко­то­рый дол­жен со­дер­жать: схе­му ус­та­нов­ки, крат­кое опи­са­ние ме­то­да и из­ме­ре­ния, ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния в ви­де таб­лиц и гра­фи­ков и вы­во­ды о по­лу­чен­ных ре­зуль­та­тах экс­пе­ри­мен­та.

Кон­троль­ные во­про­сы

1. Ка­ко­ва при­ро­да сфе­ри­че­ской абер­ра­ции, ее раз­но­вид­но­сти и ме­то­ды уст­ра­не­ния?

2. Ка­ко­ва взаи­мо­связь ме­ж­ду про­доль­ной, по­пе­реч­ной и вол­но­вой абер­ра­ция­ми?

3. Объ­яс­ни­те прин­ци­пы из­ме­ре­ния про­доль­ной и по­пе­реч­ной сфе­ри­че­ской абер­ра­ций.

4. От че­го за­ви­сит точ­ность из­ме­ре­ния абер­ра­ций? При из­ме­ре­нии ка­кой абер­ра­ции по­греш­ность из­ме­ре­ния мень­ше и по­че­му?

5. Как вы­яс­нить, вы­пол­ня­ют­ся ли из­ме­ре­ния абер­ра­ций в плос­ко­сти Га­ус­са?

6. По­че­му на­блю­де­ния изо­бра­же­ния ще­лей про­из­во­дит­ся с по­мо­щью мик­ро­ско­па?

7. По­че­му при из­ме­ре­ни­ях на краю зрач­ка объ­ек­ти­ва ди­фрак­ци­он­ное изо­бра­же­ние ще­ли кол­ли­ма­то­ра ста­но­вит­ся не­рез­ким?

8. Объ­яс­ни­те при­ро­ду ди­фрак­ци­он­но­го изо­бра­же­ния, на­блю­дае­мо­го в мик­ро­скоп. Как из­ме­нит­ся ди­фрак­ци­он­ное изо­бра­же­ние, ес­ли уве­ли­чить ши­ри­ну зо­наль­ной диа­фраг­мы или ши­ри­ну ще­ли кол­ли­ма­то­ра?