1.Focal Length of Optical Systems
Focal Length သည် optical system ၏ အလွန်အရေးကြီးသော ညွှန်ပြချက်ဖြစ်ပြီး၊ focal length သဘောတရားအတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့ နားလည်မှု အနည်းအများရှိသည်၊ ဤနေရာတွင် သုံးသပ်ပါသည်။
အပြိုင်အလင်းကျရောက်ချိန်တွင် အလင်းတန်းစနစ်၏ အလင်းဗဟိုမှ အကွာအဝေးအဖြစ် သတ်မှတ်ထားသော အလင်းစနစ်တစ်ခု၏ ဆုံမှတ်အလျားသည် အလင်းအာရုံစူးစိုက်မှု သို့မဟုတ် အလင်း၏ကွဲပြားမှုကို တိုင်းတာသည့်စနစ်ဖြစ်သည်။ ဤသဘောတရားကိုဖော်ပြရန် ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါပုံကြမ်းကို အသုံးပြုသည်။
အထက်ပါပုံတွင်၊ ဘယ်ဘက်စွန်းမှ parallel beam ဖြစ်ရပ်သည် optical system ကိုဖြတ်သွားပြီးနောက်၊ image focus F' သို့ ကူးပြောင်းသည်၊၊ converging ray ၏ ပြောင်းပြန် extension line သည် event parallel ray ၏ သက်ဆိုင်ရာ extension line နှင့် ဖြတ်တောက်သည်။ ပွိုင့်၊ နှင့် ဤအမှတ်ကိုဖြတ်ပြီး အလင်းဝင်ရိုးနှင့် ထောင့်မှန်ထောင့်ကို ဖြတ်သွားသော မျက်နှာပြင်ကို back principal plane ဟုခေါ်သည်၊ နောက်ကျောအဓိကလေယာဉ်သည် ပင်မအမှတ် (သို့မဟုတ် optical centre point) ဟုခေါ်သော point P2 တွင် optical ဝင်ရိုးနှင့် ဖြတ်နေသည်။ main point နှင့် image focus အကြားအကွာအဝေး၊ ၎င်းကို focal length ဟုခေါ်သည်၊ နာမည်အပြည့်အစုံမှာ ပုံ၏ထိရောက်သော focal length ဖြစ်သည်။
ပုံ၏နောက်ဆုံးမျက်နှာပြင်မှ အလင်းဆုံစနစ် F' သို့အကွာအဝေးကို back focal length (BFL) ဟုခေါ်သည်ကိုလည်း ပုံမှကြည့်နိုင်သည်။ တစ်ဆက်တည်းတွင်၊ parallel beam သည် ညာဘက်ခြမ်းမှ ဖြစ်ပေါ်လာပါက၊ ထိရောက်သော focal length နှင့် front focal length (FFL) ၏ သဘောတရားများလည်း ရှိပါသည်။
2. Focal Length စမ်းသပ်ခြင်းနည်းလမ်းများ
လက်တွေ့တွင်၊ optical စနစ်များ၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်နည်းလမ်းများစွာရှိသည်။ မတူညီသောအခြေခံမူများအပေါ်အခြေခံ၍ focal length စမ်းသပ်ခြင်းနည်းလမ်းများကို အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ ပထမအမျိုးအစားသည် ရုပ်ပုံလေယာဉ်၏ အနေအထားကို အခြေခံ၍ ဒုတိယအမျိုးအစားသည် အလင်းအလျားတန်ဖိုးကိုရရှိရန် ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ဆုံမှတ်ကြားဆက်စပ်မှုကို အသုံးပြုကာ တတိယအမျိုးအစားသည် ဆုံရပ်အလင်းတန်း၏ လှိုင်းအလျားအကွေ့အကောက်ကို အသုံးပြုသည်။ .
ဤကဏ္ဍတွင်၊ optical စနစ်များ၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် အသုံးများသောနည်းလမ်းများကို မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။
၂.၁Collimator နည်းလမ်း
optical စနစ်တစ်ခု၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန် collimator ကိုအသုံးပြုခြင်း၏နိယာမသည်အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်းဖြစ်သည်။
ပုံတွင်၊ စမ်းသပ်မှုပုံစံကို collimator ၏ focus တွင်ထားထားသည်။ စမ်းသပ်ပုံစံ၏ အမြင့် y နှင့် focal length fcကော်မီတာ၏ အကြောင်းကို သိကြသည်။ collimator မှ ထုတ်လွှတ်သော အပြိုင်အလင်းတန်းကို စမ်းသပ်ထားသော optical system ဖြင့် ပေါင်းစပ်ပြီး image plane တွင် ပုံသွင်းပြီးနောက်၊ အလင်းစနစ်၏ focal length ကို ရုပ်ပုံလေယာဉ်ပေါ်ရှိ စမ်းသပ်မှုပုံစံ၏ အမြင့် y' ပေါ်မူတည်၍ တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။ စမ်းသပ်ထားသော optical စနစ်၏ ဆုံမှတ်အရှည်သည် အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြုနိုင်သည်။
2.2 GaussianMကျင့်ဝတ်
optical စနစ်တစ်ခု၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် Gaussian နည်းလမ်း၏ schematic ပုံအား အောက်ပါအတိုင်း ပြထားသည်။
ပုံတွင်၊ စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ optical system ၏ ရှေ့နှင့်နောက် အဓိကလေယာဉ်များကို P နှင့် P ဟူ၍ အသီးသီးဖော်ပြကြပြီး အဓိကလေယာဉ်နှစ်စင်းကြားရှိ အကွာအဝေးမှာ d ဖြစ်သည်။P. ဤနည်းလမ်းတွင် d ၏တန်ဖိုးPလူသိများသည်ဟု ယူဆသည်၊ သို့မဟုတ် ၎င်း၏တန်ဖိုးသည် သေးငယ်ပြီး လျစ်လျူရှုနိုင်သည်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုနှင့် လက်ခံစခရင်ကို ဘယ်နှင့်ညာစွန်းတွင် ထားရှိထားပြီး ၎င်းတို့ကြားရှိ အကွာအဝေးကို L အဖြစ် မှတ်တမ်းတင်ထားကာ L သည် စမ်းသပ်ဆဲစနစ်၏ ဆုံမှတ်အရှည်ထက် 4 ဆ ပိုနေရန်လိုအပ်ပါသည်။ စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ စနစ်အား ရာထူး 1 နှင့် ရာထူး 2 အသီးသီးအဖြစ် သတ်မှတ်ဖော်ပြနိုင်သည်။ ဘယ်ဘက်ရှိ အရာဝတ္ထုကို လက်ခံသည့် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပြတ်ပြတ်သားသား ပုံဖော်နိုင်သည်။ ဤနေရာနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေးကို (D အဖြစ်ဖော်ပြသည်) တိုင်းတာနိုင်သည်။ ပေါင်းစည်းဆက်ဆံရေးအရ၊ ကျွန်ုပ်တို့ ရနိုင်သည်-
ဤရာထူးနှစ်ခုတွင်၊ အရာဝတ္ထုအကွာအဝေးကို s1 နှင့် s2 အသီးသီးအဖြစ် မှတ်တမ်းတင်ထားပြီး၊ ထို့နောက် s2 - s1 = D။ ဖော်မြူလာ ဆင်းသက်ခြင်းမှတဆင့်၊ အောက်ဖော်ပြပါအတိုင်း optical system ၏ focal length ကို ရနိုင်သည်-
၂.၃ဌအင်ဆိုမီတာ
Lensometer သည် ရှည်လျားသော focal length optical စနစ်များကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် အလွန်သင့်လျော်သည်။ ၎င်း၏ သရုပ်ဖော်ပုံမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
ပထမဦးစွာ စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ မှန်ဘီလူးကို optical လမ်းကြောင်းတွင် မထားရှိပါ။ ဘယ်ဘက်ရှိ သတိပြုမိသော ပစ်မှတ်သည် ပေါင်းစပ်နေသော မှန်ဘီလူးကိုဖြတ်သွားကာ အပြိုင်အလင်းဖြစ်လာသည်။ Parallel light ကို f ၏ focal length ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော မှန်ဘီလူးဖြင့် ဆုံစည်းသည်။2ရည်ညွှန်းပုံလေယာဉ်မှာ ရှင်းရှင်းလင်းလင်း ပုံသဏ္ဍာန် ပုံဖော်ထားပါတယ်။ အလင်းလမ်းကြောင်းကို ချိန်ညှိပြီးနောက်၊ စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ မှန်ဘီလူးကို အလင်းလမ်းကြောင်းတွင် ထားရှိမည်ဖြစ်ပြီး၊ စမ်းသပ်မှုပြုလုပ်နေသည့် မှန်ဘီလူးနှင့် ဆုံသည့်မှန်ဘီလူးကြားအကွာအဝေးမှာ f2. ရလဒ်အနေဖြင့် စမ်းသပ်နေသည့် မှန်ဘီလူး၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကြောင့်၊ အလင်းတန်းသည် အလင်းတန်းကို ပြန်လည်အာရုံစူးစိုက်မည်ဖြစ်ပြီး၊ ရုပ်ပုံလေယာဉ်၏ အနေအထားပြောင်းသွားကာ ပုံသေပုံရှိ ပုံအသစ်၏ အနေအထားတွင် ကြည်လင်ပြတ်သားသော ပုံရိပ်ကို ရရှိစေမည်ဖြစ်သည်။ ရုပ်ပုံလေယာဉ်အသစ်နှင့် ပေါင်းဆုံသည့်မှန်ဘီလူးကြားအကွာအဝေးကို x အဖြစ် မှတ်ယူသည်။ အရာဝတ္ထု-ရုပ်ပုံ ဆက်စပ်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ စမ်းသပ်မှုအောက်တွင် မှန်ဘီလူး၏ ဆုံမှတ်အရှည်ကို အောက်ပါအတိုင်း ကောက်ချက်ချနိုင်သည်-
လက်တွေ့တွင်၊ မှန်ဘီလူးကို မှန်ဘီလူးများ၏ ထိပ်ပိုင်းဆုံမှတ်တိုင်းတာမှုတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုထားပြီး ရိုးရှင်းသောလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရသောတိကျမှု၏အားသာချက်များရှိသည်။
2.4 AbbeRefractometer
Abbe refractometer သည် optical စနစ်များ၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်နောက်ထပ်နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ သရုပ်ဖော်ပုံမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
စကေးပြား 1 နှင့် စကေးပြား 2 ဟုခေါ်သော စကေးပြား 1 နှင့် စကေးပြား 2 တို့ကို စမ်းသပ်မှုအောက်တွင် မှန်ဘီလူး၏ မျက်နှာပြင်ဘက်ခြမ်းတွင် မတူညီသော အမြင့်ရှိသော ပေတံနှစ်ခုကို နေရာချပါ။ သက်ဆိုင်ရာ စကေးပြားများ၏ အမြင့်မှာ y1 နှင့် y2 ဖြစ်သည်။ စကေးပြားနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေးသည် e ဖြစ်ပြီး အုပ်ထိန်း၏ထိပ်လိုင်းနှင့် အလင်းဝင်ရိုးကြားထောင့်သည် u ဖြစ်သည်။ Focal Length ဖြင့် စမ်းသပ်ထားသော မှန်ဘီလူးဖြင့် အတိုင်းအတာဖြင့် ပုံဖော်ထားသည်။ ပုံ၏မျက်နှာပြင်အဆုံးတွင် အဏုကြည့်ကိရိယာကို တပ်ဆင်ထားသည်။ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း၏ အနေအထားကို ရွှေ့ခြင်းဖြင့် စကေးပြားနှစ်ခု၏ ထိပ်ပိုင်းပုံများကို တွေ့ရှိရသည်။ ဤအချိန်တွင်၊ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းနှင့် အလင်းဝင်ရိုးကြား အကွာအဝေးကို y အဖြစ် မှတ်ယူသည်။ Object-image ဆက်ဆံရေးအရ၊ focal length ကို ရနိုင်သည်-
2.5 Moire Deflectometryနည်းလမ်း
Moiré deflectometry နည်းလမ်းသည် အပြိုင်အလင်းတန်းများတွင် Ronchi စီရင်ထုံးနှစ်စုံကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။ Ronchi စီရင်ချက်သည် မှန်အလွှာတစ်ခုပေါ်တွင် ချထားသော သတ္တုခရိုမီယမ်ဖလင်၏ ဂရစ်ပုံသဏ္ဍာန်ပုံစံဖြစ်ပြီး၊ အများအားဖြင့် optical စနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ နည်းလမ်းသည် optical system ၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် ဆန်ခါနှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော Moiré အစွန်းအစွန်းများအတွင်း အပြောင်းအလဲကို အသုံးပြုသည်။ နိယာမ၏ ဇယားကွက်ပုံမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည် ။
အထက်ဖော်ပြပါပုံတွင်၊ တွေ့ရှိထားသော အရာဝတ္ထုသည် collimator ကိုဖြတ်သွားပြီးနောက်၊ parallel beam တစ်ခုဖြစ်လာသည်။ အလင်းပြလမ်းကြောင်းတွင်၊ စမ်းသပ်ထားသောမှန်ဘီလူးကို ဦးစွာမထည့်ဘဲ၊ အပြိုင်အလင်းတန်းသည် θ ရွေ့ပြောင်းထောင့်နှင့် d ၏ဆန်ခါအကွာအဝေးဖြင့် ဆန်ခါနှစ်ခုကို ဖြတ်သန်းသွားကာ ရုပ်ပုံလေယာဉ်ပေါ်ရှိ Moiré အစွန်းအထင်းအစုအဝေးတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ ထို့နောက် စမ်းသပ်ထားသော မှန်ဘီလူးကို optical လမ်းကြောင်းတွင် ထားရှိပါ။ မှန်ဘီလူးဖြင့် အလင်းယိုင်ပြီးနောက် မူလပေါင်းစပ်ထားသော အလင်းသည် အချို့သော ဆုံဖြတ်အလျားကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ အလင်းတန်း၏ ကွေးကောက်သော အချင်းဝက်အား အောက်ပါပုံသေနည်းများမှ ရရှိနိုင်ပါသည်။
ပုံမှန်အားဖြင့် စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ မှန်ဘီလူးကို ပထမဆန်ခါနှင့် အလွန်နီးကပ်စွာထားသောကြောင့် အထက်ဖော်မြူလာရှိ R တန်ဖိုးသည် မှန်ဘီလူး၏ ဆုံမှတ်အရှည်နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ဤနည်းလမ်း၏ အားသာချက်မှာ အပြုသဘောဆောင်သော အာရုံကြောစနစ်များ၏ ဆုံမှတ်အရှည်ကို စမ်းသပ်နိုင်ခြင်းဖြစ်သည်။
2.6 OpticalFiberAutocollimationMကျင့်ဝတ်
မှန်ဘီလူး၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် optical fiber autocollimation method ကိုအသုံးပြုခြင်း၏နိယာမကို အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည်။ ၎င်းသည် စမ်းသပ်နေသည့် မှန်ဘီလူးကိုဖြတ်၍ လေယာဉ်မှန်ပေါ်သို့ ဖြတ်သန်းသွားသော ကွဲပြားသော အလင်းတန်းတစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်ရန် ဖိုက်ဘာအေပတစ်ကို အသုံးပြုသည်။ ပုံတွင်ရှိသော optical path သုံးခုသည် focus အတွင်း၊ focus အတွင်းနှင့် အပြင် focus အသီးသီးကို ကိုယ်စားပြုပါသည်။ စမ်းသပ်မှုအောက်တွင် မှန်ဘီလူး၏ အနေအထားကို နောက်ပြန်ရွှေ့ခြင်းဖြင့်၊ ဆုံချက်တွင် ဖိုက်ဘာဦးခေါင်း၏ အနေအထားကို သင်တွေ့နိုင်သည်။ ဤအချိန်တွင် အလင်းတန်းသည် သူ့ဘာသာသူ ပေါင်းစပ်ကာ လေယာဉ်မှန်ဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်ပြီးနောက် စွမ်းအင်အများစုသည် ဖိုက်ဘာဦးခေါင်း၏ အနေအထားသို့ ပြန်သွားမည်ဖြစ်သည်။ နည်းလမ်းသည် အခြေခံအားဖြင့် ရိုးရှင်းပြီး အကောင်အထည်ဖော်ရန် လွယ်ကူသည်။
၃။နိဂုံး
Focal Length သည် optical စနစ်တစ်ခု၏ အရေးကြီးသော ဘောင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် optical system focal length သဘောတရားနှင့် ၎င်း၏စမ်းသပ်ခြင်းနည်းလမ်းများကို အသေးစိတ်ဖော်ပြပါသည်။ ပုံသဏ္ဍာန်ပုံသဏ္ဍာန်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ပုံ-ဘေးဘက်ဆုံရပ်အလျား၊ အရာဝတ္ထု-ဘက်ဆုံရပ်အလျားနှင့် ရှေ့-နောက်ဘက်ဆုံဖြတ်အလျားတို့၏ သဘောတရားများအပါအဝင် ဆုံမှတ်အရှည်၏ အဓိပ္ပါယ်ကို ရှင်းပြပါသည်။ လက်တွေ့တွင်၊ optical စနစ်တစ်ခု၏ focal length ကိုစမ်းသပ်ရန်နည်းလမ်းများစွာရှိသည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် collimator နည်းလမ်း၊ Gaussian နည်းလမ်း၊ focal length တိုင်းတာခြင်းနည်းလမ်း၊ Abbe focal length တိုင်းတာခြင်းနည်းလမ်း၊ Moiré deflection method နှင့် optical fiber autocollimation method တို့ကို မိတ်ဆက်ပေးထားပါသည်။ ဤဆောင်းပါးကိုဖတ်ရှုခြင်းဖြင့် optical စနစ်များရှိ focal length parameters များကိုသင်ပိုမိုနားလည်နိုင်လိမ့်မည်ဟုယုံကြည်ပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၀၉-၂၀၂၄
