Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский Государственный Горный Университет

ОТЧЁТ

По лабораторной работе №5 По дисциплине: Общая и техническая физика .

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Тема: Измерение разрешающей способности объектива.

Выполнил: студент гр. ГС-10-2 / Алексеев А.В. /

^(Ф.И.О.)

Проверил: доцент каф. Отф _____________________ / Фицак в.В, /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2011

1. Краткое теоретическое содержание

Цель работы: Измерить разрешающую способность объектива.

Явления, лежащие в основе работы:

Аберрация – искажение изображения при прохождении через оптическую систему.

Аберрации оптических систем — ошибки, или погрешности изображения в оптической системе, вызываемые отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе.

Основные понятия и определения: Свет

Свет (по волновой теории) - электромагнитная волна в диапазоне нм.

Свет (по корпускулярной теории) – это поток фотонов, каждый из которых обладает энергией, массой, импульсом.

Источник света – тело, излучающее свет в окружающее пространство.

Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.

Электромагнитное поле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, представимое как совокупность электрического и магнитного полей, которые могут при определённых условиях порождать друг друга.

Разрешающая способность объектива - способность объектива передавать мелкие детали изображения.

Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения с помощью специальных штриховых или радиальных мер.

Мира - это испытательная таблица для определения разрешающей силы объектива. В ней имеется 100 заштрихованных квадратиков с возрастающей частотой штриховки.

Разрешение — способность оптического прибора измерять линейное или угловое расстояние между близкими объектами, показывать раздельно близко расположенные объекты.

Угловое разрешение — минимальный угол между объектами, который может различить оптическая система. Чем меньше угол , тем больше разрешающая способность объектива.

Линейное разрешение — минимальное расстояние между различимыми объектами в микроскопии.

Дифракция - процесс искривления световых лучей, при прохождении их у края непрозрачных тел или сквозь небольшие отверстия, нарушающий законы геометрической оптики.

Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах.

Виды Геометрических аберраций:

1. сферическая,

2. кома,

3. астигматизм

4. дисторсия.

Сферическая аберрация возникает из-за того, что лучи света, параллельные главной оптической оси объектива, падая на сферическую поверхность линзы или зеркала, после преломления или отражения пересекаются не в одной точке. Края объектива строят изображение ближе к объективу, а центральная часть – дальше. В результате изображение имеет в фокальной плоскости нерезкий вид.

К ома – аберрация, связанная с наклоном лучей света, идущих от источника, к оптической оси. При этом изображение имеет вид капли или кометы с ярким ядром и большим хвостом – отсюда и пошло название аберрации.

Астигматизм заключается в растягивании точечного изображения в черточку. Лучи света от объекта, идущие в разных плоскостях, не могут сфокусироваться на одной плоскости изображения. Связан с механическими повреждениями линзы.

Дисторсия связана с искажением масштабов изображения. Изображение предмета собирается в одну точку. Из-за этого изображение квадрата будет иметь вид либо подушки, либо бочки. Оптические системы, свободные от дисторсии, называются ортоскопическими.

Объект

Подушкообразная

Бочкообразная

Хроматическая аберрация. Вызываются тем, что показатель преломления стекол для различных длин волн различен.

2. Схема установки

1 - осветитель,

2 - револьверная насадка с эталонными штриховыми мирами,

3 - коллиматор,

4 - исследуемый объектив,

5 - микроскоп.