Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет
(Горный университет)
Кафедра ОТФ
Лабораторная работа №5
Физика
Тема: Измерение разрешающей способности объективов
Выполнил: студент гр. ТНГ-10-2 ______________ /Камалян Р.Г./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент ____________ /Смирнова Н.Н./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2012
Цель работы: измерить разрешающую способность объектива
Явление, изучаемое в работе: дифракция света
Краткое теоретическое содержание:
Разрешающая способность объектива - Свойство фотографического объектива раздельно передавать на оптическом изображении мелкие детали. Разрешающая способность измеряется в линиях на мм.
Дифракция света- отклонение световых волн от прямолинейного распространения, огибание встречающихся препятствий.
Объекти́в — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения
Свет — электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом.
Аберрация – искажение изображения, которое дают оптические системы. Аберрации
Мира – это испытательная таблица для определения разрешающей силы объектива.
Мера угловой разрешающей способности - минимальное угловое расстояние между светящимися точками.
Линейная разрешающая способность характеризует минимальное расстояние d между разрешенными точками изображения.
Неразрешенные размеры – размеры детали изображения, которые сливаются и становятся неразличимыми.
Схема установки:
1
2
3
5
Рис.1
4
С
С - револьверная насадка с набором светофильтров.
Физические параметры характеризующие разрешающею способность объектива.
L – расстояние между штрихами миры.
F – фокусное расстояние объектива коллиматора. (F = 1,6м)
Основные расчетные формулы:
а) теоретическое значение разрешающей способности объектива
Угловое расстояние между двумя удаленными точками.
, где D - диаметр объектива; - длина волны.
б) экспериментальное значение разрешающей способности объектива
Угол между параллельными пучками света от каждой точки, которые образует объектив коллиматора.
, где L - расстояние между штрихами миры; F - фокусное расстояние объектива коллиматора, F = 1,6 м.
Формулы для расчета косвенной погрешности:
Погрешность прямых измерений:
Исходные данные:
F=1,6 м f=52 мм
Таблица №1
Результаты измерений
|
Желтый фильтр = 5800 А |
Зеленый фильтр = 5500 А |
Фиолетовый фильтр = 4200 А |
||||||||||||
|
№ |
№ |
м |
№ |
№ |
м |
№ |
№ |
м |
||||||
|
Номер разрешающего поля |
Номер миры |
D |
экс |
теор |
Номер разрешающего поля |
Номер миры |
D |
экс. |
теор |
Номер разрешающего поля |
Номер миры |
D |
экс |
теор |
|
3 |
3 |
18,6 |
44,5 |
38,04 |
4 |
3 |
18,6 |
42 |
36,08 |
3 |
3 |
18,6 |
44,5 |
27,55 |
|
10 |
4 |
13 |
59 |
54,43 |
7 |
4 |
13 |
70,5 |
51,62 |
9 |
4 |
13 |
63 |
39,41 |
|
3 |
4 |
9,3 |
89 |
76,09 |
3 |
4 |
9,3 |
89 |
72,15 |
3 |
4 |
9,3 |
89 |
55,09 |
|
5 |
5 |
6,5 |
158 |
108,86 |
5 |
5 |
6,5 |
158 |
103,2 |
4 |
5 |
6,5 |
168 |
78,83 |
Примеры расчета:
Результаты вычислений
|
Желтый фильтр |
Зеленый фильтр |
Фиолетовый фильтр |
Графический материал
Графики зависимости αэк=f(D) и αпр=f(D)
для желтого фильтра
Графики зависимости αэк=f(D) и αпр=f(D)
для зеленого фильтра
Графики зависимости αэк=f(D) и αпр=f(D)
для фиолетового фильтра
Вывод: При исследовании разрешающей способности объектива с помощью экспериментальной установки, используемой в данной работе, было установлено, что с уменьшением диаметра диафрагмы объектива его разрешающая сила уменьшается, а величина обратная ей, угловой предел разрешения, увеличивается. Наибольшая разрешающая способность объектива наблюдается при фиолетовом светофильтре. Полученные результаты близки к теоретическим, что подтверждает верность теории. Погрешности можно объяснить как: округления при расчетах и индивидуальные физиологические данные наблюдающего, такие, как зрение.