光学测量焦距和截距的测量.docx

§3-3焦距和截距的测量一、焦距的概念及它的一般要求1、焦距的概念应用光学中提到的焦距是近轴区单色光，而实际上使用时是在血光照明下，充满全口径，所以存在单色象差和色差，因此，实用的焦平面是无限远物体，经透镜成象最清晰的，垂直光轴的平面，它重点的距离为实用焦距。对于航测相机则有暗箱焦距（距）的概念。 2、测量焦距主要应用的公式（间接测量）（1）牛顿公式：xx=ff⑵高斯公式：---=—⑶正切公式：「=二⑷横向放大率公式： eeftgw3、精度要求：f=f（n、r、d）一般观察、瞄准仪器：「仁1%，双瞄体视仪器：「口0.3%ff高精度测量仪器（航测相机）：f（0.01-0.03）%4、使用仪器： 1）焦距仪：平行光管、读数显微镜，前置镜，透镜夹持器2）经伟仪5、注意事项： （1）各光学系统（平行光管、显微镜、前置镜等）的瞄准线与被测透镜的光轴基本重合。 （2）平行光管的焦距被测透镜焦距的（2~5）倍（3）通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的实际有效口径，观察系统也尽可能不切割被测透镜的成象光束（4）被测件应和使用状态相同的条件下测量差D’d(d=2mm)采用消视差法，D’2mm,采用清晰度未能定焦。 这些刻线对称于(6)为消除轴外象差的影响，平行光管分划板上刻有成对的一组刻线(又称波罗板),分划板中心，装配时使分划中心位于光轴上，最大刻线间隔小于有效视场。 这些刻线对称于 §6-1放大率法1、测量原理 w=w tgw=y° +■ytgw= 2f 2f yy —o--Z— y 奇=方*=；of。 2、测量装置及方法测量装置 焦距仪工fy。fof‘=ff-册。oty”=k???Y知=CT%=忒D一测微目镜读数值C0一仪器常数平行光管焦距f0=550mm分划板：三组刻线y0=13.75、5.50、2.75(mm)显微物镜放大倍率：=0.5^、1x、5x测微目镜螺距：0.25mm螺杆式测微目镜测微鼓轮分为100格，转一小格0.0025mm0.01实际读数为：0.01mm倍率K=0.00252）测量方法（1）调各系统光轴基本重合（2）调测量显微镜，使清楚看清分划板上的象（清晰度试清视差法），记录轨上刻度a1（3） 工fy。fof‘=ff-册。o ty”=k???Y 知=CT%=忒 0.01 实际读数为：0.01mm倍率K= Sf=a2-ai3、测量误差分析5=稽1nf=1nf0+1nDn郎-^ny0 df_df0dD_dk$_dy0 广f0*k^~y0f=+（f+坐+建+Ay^ f-f0d部y0f=气（f）2+（詈）2+（晋）2+（*）2 实际生产中，平行光管焦距10不一定正好等于名义尺寸550mm，有时差±10mm，为保证表中C0，kP是一起校的。 用一精密刻尺，长度为A，由显微镜直接读数为D’，则 kg=DD=AKPA使KP=二1其相对中误差 %y0 ~kp=+1C1）2be2+（~）2b.2 kPVDDAA 取c=+0.005mmmmj=+0.001mmmm DA则： p A bkp/kp 0.5x 12 ±0.022% 1x 6 ±0.027% 5x 1.2 ±0.086% 此外：bfo，/fo=±0.l%bd=±0.005byO=±0.00i TOC\o1-5\h\z例：（1）f=1200mmP=1xy=2.75D=24 （2）f=5mmP=5xy=13.75D=2.5解：（1）服=±《（0.1%）2+c0005）2+（^027）2+（^001）2=±0.24%=±0.2%f241002.75（2）W=土，（0.i%）2+c0005）2+c0086）2+（^00!）2=±0.11%=±0.1%f2.510013.75可见：f1-±°.3%截距测量误差：正透镜P=1X-5x:（0.1-0.4）mm负透镜P=0.5x:（0.1-1）mm4、负透镜测量 对于负透镜测量时，显微镜工作距必须大于被测透镜焦距，用低倍显微物镜。 §6-2精密测角法1、测量原理2、测量装置及方法1）装置：测象仪式经纬仪2）方法（1）将分划析放在被测物镜焦平面上（2）调整测象仪式望远镜，使其望远镜调焦看清被测物镜分划板，且刻线和被测物镜分划板重合（调结者）（3）转动测角仪式经纬仪，使之瞄准被测物镜分划板一条放慢线，记下角度读数a1,再转动测角仪式经纬仪使之瞄准中心刻线，或另一对称刻线，记下角度读数a0或a22w=a2-a1w=a0-a1（4）计算予=二tgw3）误差分析 lgf=lgy-lgtgw1dfdycosw,dydwdy2dw =—dw=—=—fytgwysinwcoswysin2w当w1。时，sin2w=2w咛=±￥(-y2)+(J)2w例：2y=2°mm°y=±0.001q七w=±2°w=±1”2w=4251.8w=2125”.9=1285