Порядок виконання роботи. I. Дослідити поздовжню сферичну аберацію

I. Дослідити поздовжню сферичну аберацію.

1. Встановити освітлювач з сіткою, досліджувану і коліматорну лінзи, а також екран на оптичній лаві (рис. 3). Відцентрувати систему вздовж головної оптичної осі досліджуваної лінзи.

2. Пересуваючи коліматорну лінзу вздовж оптичної лави, встановити її так, щоб сітка освітлювача знаходилась у її фокусі. Досліджувану лінзу встановити поряд з коліматорною.

3. Встановити в оправу досліджуваної лінзи діафрагму з найменшим отвором (виділити параксіальний пучок променів) і, пересуваючи екран, знайти зображення сітки. Виміряти відстань від лінзи до екрана. Це і буде фокусна відстань f_D.

4. Вставляючи в оправу кільцеві діафрагми з різним віддаленням кілець від осі, також знайти різке зображення сітки на екрані і щоразу заміряти відстань між екраном і досліджуваною лінзою. Це будуть відстані від лінзи до абераційних зображень сітки l₁, l₂ і т. д.

5. Для кожної кільцевої діафрагми розрахувати поздовжню сферичну аберацію за формулою (1). Врахувати знак Δ S.

6. Побудувати графіки залежності Δ S і l від діаметрів діафрагм та проаналізувати їх.

II. Дослідити поздовжню хроматичну аберацію.

1. Зібрати установку показану на рис. 3 і підключити її до живлення.

2. Розмістити екран на достатньому віддаленні від освітлюваного предмета. Встановити між ними повзунок з лінзою і повільно переміщувати його до одержання на екрані різкого зображення. В оправу досліджуваної лінзи встановити діафрагму і виділити параксіальний пучок променів.

3. Встановити червоний світлофільтр в освітлювач 1, переміщуючи екран, знайти різке зображення предмету в червоному світлі. Зафіксувати лінійкою положення лінзи, предмета і екрана.

4. Міняючи світлофільтр з червоного на фіолетовий і переміщуючи екран, знайти різке зображення предмету в фіолетовому світлі. Зафіксувати лінійкою положення екрану відносно лінзи.

5. Змінити положення лінзи відносно предмета а і повторити дослід. Вимірювання провести не менш як п’ять разів при різних положеннях предмета, екрана і лінзи.

6. Користуючись формулою для збиральної лінзи

,

обчислити головну фокусну відстань для червоного і фіолетового світлофільтрів у кожному вимірюванні.

7. Визначити величину хроматичної аберації за формулою

,

знайти середнє значення Δf_с. Всі дані занести в таблицю 1.

Таблиця 1