Порядок выполнения работы. Для определения положения кардинальных точек исследуемой оптической системы предлагается следующая методика:

Для определения положения кардинальных точек исследуемой оптической системы предлагается следующая методика:

1. Перемещая микроскоп 4 вдоль скамьи, экспериментально определить положение задней фокальной плоскости системы. В этой плоскости возникает изображение предмета (миры), помещенного в передней фокальной плоскости объектива коллиматора. Найденное положение микроскопа зафиксировать по горизонтальной шкале перемещений.

2. Используя отсчетную шкалу окуляра микроскопа (видимую в поле зрения окуляра) экспериментально определить величину изображения миры l’. Пользуясь формулой (9), определить фокусное расстояние системы f’, располагая известными величинами l – базой B миры и фокусным расстоянием fK коллиматора.

3. Экспериментально определить отрезок sН’. Для этого, перемещая микроскоп вдоль оптической оси, навести его на резкое изображение поверхности линзы, обращенной к микроскопу (для облегчения наводки поверхность линзы можно слегка припудрить). Зафиксировать по горизонтальной шкале новое положение микроскопа. Абсолютное значение разности отсчетов по горизонтальной шкале перемещений равно отрезку sF’. По найденным значениям f’ и sF’ найти отрезок

(см. рис.4).

Таким образом, оказываются найденными положения кардинальных точек Н’ и F’ относительно одной преломляющей поверхности.

4. Повернуть исследуемую систему на 180° к источнику. В этом случае найденные в предыдущем пункте кардинальные точки будут играть роль передней главной плоскости Н и переднего фокуса F. Повторив измерения по пунктам 1-3, найти положения задней главной плоскости Н' и заднего фокуса F' в новом положении оптической системы.

5. По заданному расстоянию d между крайними преломляющими поверхностями найти расстояние НH' между главными плоскостями (см. рис.4) из соотношения

6. Выполнить чертеж исследованной оптической системы, указав положения найденных кардинальных точек относительно первой и последней преломляющих поверхностей системы.

Содержание отчета

1. Схема и описание работы экспериментальной установки.

2. Результаты сделанных измерений.

3. Обработка погрешностей измерений.

4. Результаты расчетов и графики.

5. Анализ полученных результатов и выводы, сделанные на их основе.

Контрольные вопросы

1. Каким образом возникают действительные изображения в оптических системах?

2. В чем сущность теории идеальной оптической системы? Какими параметрами характеризуется идеальная оптическая система?

3. Приведите пример графического построения изображений в оптической системе, используя ее кардинальные точки.

4. Какой метод определения кардинальных точек рекомендуется в предлагаемой лабораторной работе?

5. Поясните, каким образом явление дифракции света ограничивает разрешающую способность оптических систем.

6. Kaкyю величину принимают в качестве меры разрешающей способности оптических систем?

7. В чем состоит метод практического определения разрешающей способности, используемой в лабораторной работе?