- •Содержание
- •Введение
- •Волновой процесс и его характеристики
- •Показатель преломления среды
- •Оптическая длина пути. Принцип Ферма
- •Оптические материалы
- •1.1. Основные законы
- •1.2. Предмет и изображение. Оптические детали. Оптическая система
- •1.3. Пространство предметов и пространство изображений
- •1.4. Правила обозначений и знаков
- •2. Теория идеальной оптической системы
- •2.1. Основные положения теории идеальной оптической системы
- •2.2. Кардинальные точки и элементы оптической системы
- •2.2.1. Кардинальные точки оптической системы
- •2.3. Типовые оптические детали
- •2.3.1. Линзы. Тонкая линза
- •2.3.3. Призмы
- •2.3.4. Оптический клин
- •2.3.5. Зеркала
- •2.5. Основные формулы для сопряженных точек и отрезков
- •2.6. Увеличения идеальной оптической системы
- •3.1. Виды диафрагм
- •3.1.1. Апертурная диафрагма
- •3.1.2. Полевая диафрагма
- •3.1.3. Определение световых диаметров элементов оптической системы
- •3.2. Типовые оптические системы. Ограничение пучков лучей
- •3.2.1. Глаз как оптическая система и приемник излучения
- •3.2.2. Телескопические системы
- •3.2.3. Телеобъектив
- •3.2.4. Зрительная труба с внутренней фокусировкой. Зрительная труба прямого изображения
- •3.2.5. Лупа (окуляр)
- •3.2.6. Микроскоп
- •3.2.7. Фотообъектив
- •3.2.8. Коллиматор
- •4. Оптика параксиальных лучей
- •4.1. Преломление лучей сферической поверхностью
- •4.2. Параксиальные лучи
- •4.3. Инварианты для параксиальной области
- •4.5. Вспомогательные лучи
- •5. Понятие об аберрациях
- •5.2. Изображение точки реальной оптической системой
- •5.3. Классификация аберраций
- •5.4. Хроматические аберрации
- •5.5. Монохроматические аберрации
- •5.5.1. Сферическая аберрация
- •5.5.2. Меридиональная Кома
- •5.5.3. Астигматизм и кривизна поля изображения
- •5.5.4. Дисторсия
- •6. Лабораторные работы
- •6.1. Погрешности измерений и их свойства
- •6.1.2. Абсолютные и относительные погрешности
- •6.1.4. Прямые и косвенные измерения
- •6.6. Контрольные вопросы к лабораторным работам
- •6.6.1. Вопросы для защиты лабораторной работы № 1
- •6.6.2. Вопросы для защиты лабораторной работы № 2
- •6.6.3. Вопросы для защиты лабораторной работы № 3
- •7. Типовые задачи по геометрической оптике
- •7.1. Построение хода луча, преломляющегося на отдельной поверхности
- •7.1.2. Построение хода луча через сферическую преломляющую поверхность
- •7.4. Задачи с решениями на построение изображений
- •7.5. Задачи с решениями на ограничение пучков лучей
- •7.6. Задание для расчетно-графической работы
- •7.8. Задачи для домашнего задания
- •Литература
ва зрительной трубы и ведут такие же наблюдения, как если бы мира находилась в фокальной плоскости коллиматора. В этом случае угловая разрешающая способность определяется как у" = (//s) • 206 265, где / — размер разрешаемого штриха ми ры в мм; s — расстояние от объектива трубы до миры в мм. Мож но также определить номер разрешаемого элемента миры и по табл. 6.6 найти у ”.
6.6.Контрольные вопросы к лабораторным работам
1.Что называют погрешностью измерений ?
2.Классификация погрешностей, охарактеризуйте каждую из
них.
3.Какие погрешности характеризуют точность метода измере ний? Как эти погрешности вычисляются?
4.Какая погрешность характеризует точность результата изме рений? Как эту погрешность вычислить?
5.Остаточные погрешности. Как они вычисляются ?
6.Как вычисляется вероятная погрешность результата измере ний ?
7.Почему надо выполнять многократные измерения ?
8.Косвенные и прямые измерения. Средняя квадратическая погрешность косвенных измерений (два случая).
6.6.1.Вопросы для защиты лабораторной работы № 1
1.Какой вид измерений (прямые или косвенные) используется на компараторе ИЗА — 2?
2.На каком принципе основано действие прибора?
3.Пределы измерений на приборе. Точность отсчета по спи ральному окулярному микрометру.
4.Описать процесс измерений на приборе.
5.Что означают цифры 9x0,1 на оправе объектива визирного микроскопа?
6.Увеличение окуляра 15х. Чему равно фокусное расстояние окуляра?
7.Где расположена апертурная диафрагма в визирном и отсчетном микроскопах? Где устанавливается полевая диафрагма ?
8.Какой луч определяет положение выходного зрачка?
9. Покажите на оптической схеме плоскости, в которых нахо дятся измеряемая шкала и эталонная шкала.
10.Покажите на схеме отсчетного микроскопа апертурный угол в пространстве предметов, оптический интервал, положение глаза наблюдателя.
11.Где расположена предметная плоскость в микроскопе, если из него выходит параллельный пучок лучей?
12.Зачем нужен телецентрический ход лучей в отсчетных мик роскопах?
13.Достоинства и недостатки микроскопа с телецентрическим ходом лучей.
14.Запишите формулу для видимого увеличения микроскопа.
15.Чем отличается оптическая схема (по ограничению пучков лучей) визирного микроскопа от отсчетного?
6.6.2.Вопросы для защиты лабораторной работы № 2
1.Дать определение линейного и углового полей.
2.Как измеряют угловое поле зрительной трубы?
3.Что из себя представляет широкоугольный коллиматор? Для чего его используют при измерениях?
4.Какая диафрагма ограничивает угловое поле в зрительной трубе Кеплера? Где расположена эта диафрагма?
5.Записать формулу для определения видимого увеличения зрительной трубы.
6.Каким способом можно измерить увеличение зрительной трубы?
7.Увеличение окуляра зрительной трубы 10х. Чему равно фо кусное расстояние окуляра?
8.Найти фокусное расстояние объектива трубы Кеплера, если видимое увеличение Г = 30х, а увеличение окуляра 10х.
9.Каким образом можно определить увеличение лупы?
10.Если увеличение лупы равно 2х, чему равно ее фокусное расстояние?
11.Дайте определение видимого увеличения лупы.
12. Что является апертурной диафрагмой в лупе при работе ее
сглазом?
13.Есть ли полевая диафрагма в лупе?
14.Какое изображение дает лупа ? Где должен располагаться предмет относительно лупы ?
15. Что такое динаметр Рамсдена? Для чего он используется в данной работе?
6.6.3.Вопросы для защиты лабораторной работы № 3
1.Покажите на рисунке задние кардинальные отрезки фото объектива.
2.Как построением найти положение задней главной точки объектива?
3.Каким методом выполняется измерение фокусного расстоя ния? Почему этот метод так называется?
4.На какой установке выполняются измерения кардинальных
элементов объектива?
5.Назначение коллиматора при измерении фокусного рас стояния на скамье ОСК — 2. Каковы величины фокусного рас стояния и относительного отверстия объектива коллиматора? Во сколько раз фокусное расстояние объектива коллиматора больше фокусного расстояния испытуемого объектива?
6.Назначение микроскопа при измерении фокусного расстоя ния. Какое отсчетное устройство используется в отсчетном мик
роскопе?
7.Как измеряется задний фокальный отрезок? Покажите на рисунке отрезок s'F, Как определить кардинальный отрезок s'H?
8.Какой вид измерений используется в этой работе для опре деления фокусного расстояния?
9.Каким образом можно измерить передние кардинальные от
резки?
10. Чему равно увеличение системы при измерении фокусного расстояния ?
И. Каково относительное отверстие объектива, если испытуе мый объектив имеет f = 400 мм, а его диаметр D = 100 мм (апер турная диафрагма совпадает с оправой объектива)?
12.Как определяется средняя квадратическая погрешность из мерения и результата измерений?
13.Чем отличаются прямые измерения от косвенных? Какие измерения в данной работе прямые, а какие косвенные?
6.6.4.Вопросы для защиты лабораторной работы № 4
1.Дайте определение разрешающей способности оптической
системы, линейного и углового пределов разрешения. Единицы измерения пределов разрешения.
2.В каких единицах измеряют разрешающую способность?
3.Какие тесты используют при определении разрешающей способности?
4.Как определить разрешающую способность объектива, зри тельной трубы? Что означает фраза: "объектив разрешает 22 эле мент миры"?