ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్ నిర్వచనం మరియు పరీక్షా పద్ధతులు

1. ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు

ఫోకల్ లెంగ్త్ అనేది ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క చాలా ముఖ్యమైన సూచిక, ఫోకల్ లెంగ్త్ అనే భావనకు, మనకు ఎక్కువ లేదా తక్కువ అవగాహన ఉంది, మేము ఇక్కడ సమీక్షిస్తాము.
ఒక ఆప్టికల్ వ్యవస్థ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్, సమాంతర కాంతి సంఘటన జరిగినప్పుడు ఆప్టికల్ వ్యవస్థ యొక్క ఆప్టికల్ సెంటర్ నుండి పుంజం యొక్క ఫోకస్ వరకు ఉన్న దూరం అని నిర్వచించబడింది, ఇది ఆప్టికల్ వ్యవస్థలో కాంతి గాఢత లేదా వైవిధ్యం యొక్క కొలత. ఈ భావనను వివరించడానికి మేము ఈ క్రింది రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగిస్తాము.

పై చిత్రంలో, ఎడమ చివర నుండి సమాంతర పుంజం సంఘటన, ఆప్టికల్ వ్యవస్థ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, ఇమేజ్ ఫోకస్ F' కు కలుస్తుంది, కన్వర్జింగ్ కిరణం యొక్క రివర్స్ ఎక్స్‌టెన్షన్ లైన్ ఒక బిందువు వద్ద సంఘటన సమాంతర కిరణం యొక్క సంబంధిత పొడిగింపు రేఖతో ఖండించుకుంటుంది మరియు ఈ బిందువును దాటి ఆప్టికల్ అక్షానికి లంబంగా ఉన్న ఉపరితలాన్ని బ్యాక్ ప్రిన్సిపాల్ ప్లేన్ అంటారు, బ్యాక్ ప్రిన్సిపాల్ ప్లేన్ పాయింట్ P2 వద్ద ఆప్టికల్ అక్షంతో ఖండించబడుతుంది, దీనిని ప్రధాన బిందువు (లేదా ఆప్టికల్ సెంటర్ పాయింట్) అంటారు, ప్రధాన బిందువు మరియు ఇమేజ్ ఫోకస్ మధ్య దూరం, దీనిని మనం సాధారణంగా ఫోకల్ లెంగ్త్ అని పిలుస్తాము, పూర్తి పేరు ఇమేజ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన ఫోకల్ లెంగ్త్.
చిత్రం యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క చివరి ఉపరితలం నుండి ఫోకల్ పాయింట్ F' వరకు ఉన్న దూరాన్ని బ్యాక్ ఫోకల్ లెంగ్త్ (BFL) అని కూడా ఈ చిత్రం నుండి చూడవచ్చు. తదనుగుణంగా, సమాంతర పుంజం కుడి వైపు నుండి సంఘటన అయితే, ప్రభావవంతమైన ఫోకల్ లెంగ్త్ మరియు ఫ్రంట్ ఫోకల్ లెంగ్త్ (FFL) అనే భావనలు కూడా ఉన్నాయి.

2. ఫోకల్ లెంగ్త్ పరీక్షా పద్ధతులు

ఆచరణలో, ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి అనేక పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి. విభిన్న సూత్రాల ఆధారంగా, ఫోకల్ లెంగ్త్ పరీక్షా పద్ధతులను మూడు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు. మొదటి వర్గం ఇమేజ్ ప్లేన్ యొక్క స్థానం ఆధారంగా ఉంటుంది, రెండవ వర్గం ఫోకల్ లెంగ్త్ విలువను పొందడానికి మాగ్నిఫికేషన్ మరియు ఫోకల్ లెంగ్త్ మధ్య సంబంధాన్ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు మూడవ వర్గం ఫోకల్ లెంగ్త్ విలువను పొందడానికి కన్వర్జింగ్ లైట్ బీమ్ యొక్క వేవ్‌ఫ్రంట్ వక్రతను ఉపయోగిస్తుంది.
ఈ విభాగంలో, ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులను మేము పరిచయం చేస్తాము::

2.1 प्रकालिकCఆలిమేటర్ పద్ధతి

ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి కొలిమేటర్‌ను ఉపయోగించే సూత్రం క్రింద ఉన్న రేఖాచిత్రంలో చూపబడింది:

చిత్రంలో, పరీక్ష నమూనా కొలిమేటర్ యొక్క దృష్టి వద్ద ఉంచబడింది. పరీక్ష నమూనా యొక్క ఎత్తు y మరియు నాభ్యంతరం f_cకొలిమేటర్ యొక్క 'అంచులు' అంటారు. కొలిమేటర్ ద్వారా విడుదలయ్యే సమాంతర పుంజం పరీక్షించబడిన ఆప్టికల్ సిస్టమ్ ద్వారా కలుస్తుంది మరియు ఇమేజ్ ప్లేన్‌పై చిత్రీకరించబడిన తర్వాత, ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ పొడవును ఇమేజ్ ప్లేన్‌పై పరీక్ష నమూనా యొక్క ఎత్తు y' ఆధారంగా లెక్కించవచ్చు. పరీక్షించబడిన ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు కింది సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తుంది:

2.2 గాసియన్Mసంస్కృతి
ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి గాస్సియన్ పద్ధతి యొక్క స్కీమాటిక్ ఫిగర్ క్రింద చూపబడింది:

చిత్రంలో, పరీక్షించబడుతున్న ఆప్టికల్ వ్యవస్థ యొక్క ముందు మరియు వెనుక ప్రధాన తలాలు వరుసగా P మరియు P' గా సూచించబడ్డాయి మరియు రెండు ప్రధాన తలాల మధ్య దూరం d_Pఈ పద్ధతిలో, d విలువ_Pతెలిసినదిగా పరిగణించబడుతుంది, లేదా దాని విలువ చిన్నది మరియు విస్మరించవచ్చు. ఒక వస్తువు మరియు స్వీకరించే స్క్రీన్ ఎడమ మరియు కుడి చివరలలో ఉంచబడతాయి మరియు వాటి మధ్య దూరం L గా నమోదు చేయబడుతుంది, ఇక్కడ L పరీక్షించబడుతున్న వ్యవస్థ యొక్క ఫోకల్ పొడవు కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువగా ఉండాలి. పరీక్షించబడుతున్న వ్యవస్థను రెండు స్థానాల్లో ఉంచవచ్చు, వరుసగా స్థానం 1 మరియు స్థానం 2 గా సూచిస్తారు. ఎడమ వైపున ఉన్న వస్తువును స్వీకరించే తెరపై స్పష్టంగా చిత్రీకరించవచ్చు. ఈ రెండు స్థానాల మధ్య దూరాన్ని (D గా సూచిస్తారు) కొలవవచ్చు. సంయోగ సంబంధం ప్రకారం, మనం పొందవచ్చు:

ఈ రెండు స్థానాల వద్ద, వస్తువు దూరాలు వరుసగా s1 మరియు s2 గా నమోదు చేయబడతాయి, తరువాత s2 - s1 = D. ఫార్ములా ఉత్పన్నం ద్వారా, మనం ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను ఈ క్రింది విధంగా పొందవచ్చు:

2.3 प्रकालिका 2.లఎన్సోమీటర్
లెన్సోమీటర్ లాంగ్ ఫోకల్ లెంగ్త్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లను పరీక్షించడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది. దీని స్కీమాటిక్ ఫిగర్ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

మొదట, పరీక్షలో ఉన్న లెన్స్ ఆప్టికల్ మార్గంలో ఉంచబడదు. ఎడమ వైపున గమనించిన లక్ష్యం కొలిమేటింగ్ లెన్స్ గుండా వెళుతుంది మరియు సమాంతర కాంతిగా మారుతుంది. సమాంతర కాంతి f ఫోకల్ పొడవు కలిగిన కన్వర్జింగ్ లెన్స్ ద్వారా కలుస్తుంది.₂మరియు రిఫరెన్స్ ఇమేజ్ ప్లేన్ వద్ద స్పష్టమైన చిత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఆప్టికల్ పాత్ క్రమాంకనం చేయబడిన తర్వాత, పరీక్షించబడిన లెన్స్ ఆప్టికల్ పాత్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు పరీక్షించబడిన లెన్స్ మరియు కన్వర్జింగ్ లెన్స్ మధ్య దూరం f₂. ఫలితంగా, పరీక్షలో ఉన్న లెన్స్ చర్య కారణంగా, కాంతి పుంజం తిరిగి కేంద్రీకరించబడుతుంది, దీని వలన ఇమేజ్ ప్లేన్ స్థానంలో మార్పు వస్తుంది, ఫలితంగా రేఖాచిత్రంలో కొత్త ఇమేజ్ ప్లేన్ స్థానంలో స్పష్టమైన ఇమేజ్ వస్తుంది. కొత్త ఇమేజ్ ప్లేన్ మరియు కన్వర్జింగ్ లెన్స్ మధ్య దూరాన్ని x గా సూచిస్తారు. ఆబ్జెక్ట్-ఇమేజ్ సంబంధం ఆధారంగా, పరీక్షలో ఉన్న లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను ఇలా ఊహించవచ్చు:

ఆచరణలో, లెన్సోమీటర్‌ను కళ్ళజోడు లెన్స్‌ల యొక్క టాప్ ఫోకల్ కొలతలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు మరియు సరళమైన ఆపరేషన్ మరియు నమ్మదగిన ఖచ్చితత్వం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

2.4 అబ్బేRవక్రీభవన మాపకము

ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి అబ్బే రిఫ్రాక్టోమీటర్ మరొక పద్ధతి. దీని స్కీమాటిక్ ఫిగర్ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

పరీక్షలో ఉన్న లెన్స్ యొక్క ఆబ్జెక్ట్ ఉపరితల వైపు వేర్వేరు ఎత్తులతో రెండు రూలర్‌లను ఉంచండి, అవి స్కేల్‌ప్లేట్ 1 మరియు స్కేల్‌ప్లేట్ 2. సంబంధిత స్కేల్‌ప్లేట్‌ల ఎత్తు y1 మరియు y2. రెండు స్కేల్‌ప్లేట్‌ల మధ్య దూరం e, మరియు రూలర్ యొక్క పై రేఖ మరియు ఆప్టికల్ అక్షం మధ్య కోణం u. స్కేల్‌ప్లేట్ చేయబడినది పరీక్షించబడిన లెన్స్ ద్వారా f ఫోకల్ పొడవుతో చిత్రించబడుతుంది. ఇమేజ్ ఉపరితల చివరలో ఒక మైక్రోస్కోప్ వ్యవస్థాపించబడుతుంది. మైక్రోస్కోప్ యొక్క స్థానాన్ని తరలించడం ద్వారా, రెండు స్కేల్‌ప్లేట్‌ల పై చిత్రాలు కనుగొనబడతాయి. ఈ సమయంలో, మైక్రోస్కోప్ మరియు ఆప్టికల్ అక్షం మధ్య దూరాన్ని y గా సూచిస్తారు. ఆబ్జెక్ట్-ఇమేజ్ సంబంధం ప్రకారం, మనం ఫోకల్ పొడవును ఇలా పొందవచ్చు:

2.5 మోయిర్ డిఫ్లెక్టోమెట్రీపద్ధతి
మోయిర్ డిఫ్లెక్టోమెట్రీ పద్ధతి సమాంతర కాంతి కిరణాలలో రెండు సెట్ల రోంచి రూలింగ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. రోంచి రూలింగ్ అనేది గాజు ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేయబడిన మెటల్ క్రోమియం ఫిల్మ్ యొక్క గ్రిడ్ లాంటి నమూనా, దీనిని సాధారణంగా ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ల పనితీరును పరీక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి రెండు గ్రేటింగ్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన మోయిర్ అంచులలో మార్పును ఈ పద్ధతి ఉపయోగిస్తుంది. సూత్రం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం క్రింది విధంగా ఉంది:

పై చిత్రంలో, పరిశీలించిన వస్తువు, కొలిమేటర్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, సమాంతర పుంజంగా మారుతుంది. ఆప్టికల్ మార్గంలో, ముందుగా పరీక్షించబడిన లెన్స్‌ను జోడించకుండా, సమాంతర పుంజం θ స్థానభ్రంశం కోణం మరియు d యొక్క గ్రేటింగ్ అంతరం కలిగిన రెండు గ్రేటింగ్‌ల గుండా వెళుతుంది, ఇది ఇమేజ్ ప్లేన్‌పై మోయిర్ అంచుల సమితిని ఏర్పరుస్తుంది. అప్పుడు, పరీక్షించబడిన లెన్స్ ఆప్టికల్ మార్గంలో ఉంచబడుతుంది. లెన్స్ ద్వారా వక్రీభవనం తర్వాత అసలు కొలిమేటెడ్ కాంతి ఒక నిర్దిష్ట ఫోకల్ పొడవును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కాంతి పుంజం యొక్క వక్రత వ్యాసార్థాన్ని ఈ క్రింది సూత్రం నుండి పొందవచ్చు:

సాధారణంగా పరీక్షించబడుతున్న లెన్స్ మొదటి గ్రేటింగ్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉంచబడుతుంది, కాబట్టి పై సూత్రంలోని R విలువ లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ ఫోకల్ లెంగ్త్ సిస్టమ్‌ల ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించగలదు.

2.6 ఆప్టికల్Fఐబర్Aఉటోకాలిమేషన్Mసంస్కృతి
లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఆటోకాలిమేషన్ పద్ధతిని ఉపయోగించే సూత్రం క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపబడింది. ఇది ఫైబర్ ఆప్టిక్స్‌ని ఉపయోగించి పరీక్షించబడుతున్న లెన్స్ గుండా వెళ్లి, ఆపై ప్లేన్ మిర్రర్‌పైకి వెళ్ళే డైవర్జెంట్ బీమ్‌ను విడుదల చేస్తుంది. చిత్రంలో ఉన్న మూడు ఆప్టికల్ మార్గాలు వరుసగా ఫోకస్ లోపల, ఫోకస్ లోపల మరియు ఫోకస్ వెలుపల ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క పరిస్థితులను సూచిస్తాయి. పరీక్షలో ఉన్న లెన్స్ స్థానాన్ని ముందుకు వెనుకకు తరలించడం ద్వారా, మీరు ఫోకస్ వద్ద ఫైబర్ హెడ్ స్థానాన్ని కనుగొనవచ్చు. ఈ సమయంలో, బీమ్ స్వీయ-కొలిమేట్ అవుతుంది మరియు ప్లేన్ మిర్రర్ ద్వారా ప్రతిబింబించిన తర్వాత, చాలా శక్తి ఫైబర్ హెడ్ స్థానానికి తిరిగి వస్తుంది. ఈ పద్ధతి సూత్రప్రాయంగా సరళమైనది మరియు అమలు చేయడం సులభం.

3. ముగింపు

ఫోకల్ లెంగ్త్ అనేది ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ముఖ్యమైన పరామితి. ఈ వ్యాసంలో, ఆప్టికల్ సిస్టమ్ ఫోకల్ లెంగ్త్ యొక్క భావన మరియు దాని పరీక్షా పద్ధతులను మేము వివరంగా వివరిస్తాము. స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంతో కలిపి, ఇమేజ్-సైడ్ ఫోకల్ లెంగ్త్, ఆబ్జెక్ట్-సైడ్ ఫోకల్ లెంగ్త్ మరియు ఫ్రంట్-టు-బ్యాక్ ఫోకల్ లెంగ్త్ యొక్క భావనలతో సహా ఫోకల్ లెంగ్త్ యొక్క నిర్వచనాన్ని మేము వివరిస్తాము. ఆచరణలో, ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను పరీక్షించడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం కొలిమేటర్ పద్ధతి, గాస్సియన్ పద్ధతి, ఫోకల్ లెంగ్త్ కొలత పద్ధతి, అబ్బే ఫోకల్ లెంగ్త్ కొలత పద్ధతి, మోయిర్ డిఫ్లెక్షన్ పద్ధతి మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఆటోకాలిమేషన్ పద్ధతి యొక్క పరీక్షా సూత్రాలను పరిచయం చేస్తుంది. ఈ వ్యాసం చదవడం ద్వారా, మీరు ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లలోని ఫోకల్ లెంగ్త్ పారామితులను బాగా అర్థం చేసుకుంటారని నేను నమ్ముతున్నాను.