POMIARY OPTYCZNE 1 Wykład 9 Metody sprawdzania instrumentów optycznych Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej Pokój 18/11 bud. A-1 http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/
POMIAR POWIĘKSZENIA LUPY Powiększenie lupy definiuje się jako stosunek tangensa kąta pod jakim widzimy przedmiot przez lupę, gdy przedmiot ten znajduje się w płaszczyźnie ogniskowej przedmiotowej lupy, do tangensa kąta, pod którym widzimy ten przedmiot okiem nieuzbrojonym z odległości 250 mm. Tyle definicja, a wzór obliczeniowy: Można więc zmierzyć ogniskową lupy jedną ze znanych już metod, podstawić do powyższego wzoru i obliczyć (nominalne) powiększenie lupy.
POMIAR POWIĘKSZENIA LUPY Inny sposób pomiaru powiększenia lupy: Przez lupę oglądamy podziałkę przedmiotową y. Dzięki płytce szklanej ustawionej pod kątem 45 możemy jednocześnie obserwować obraz podziałki przedmiotowej y i podziałkę obrazową y. Oko staramy się ustawić w płaszczyźnie ogniskowej lupy, a suma odcinków MO i OB Powinna wynosić 250 mm. Należy zwrócić uwagę na fakt, że w tej metodzie pomiaru przedmiot nie znajduje się w płaszczyźnie ogniskowej przedmiotowej lupy, gdyż oko akomoduje na skończoną odległość MOB. Chcąc ustawić prawidłowe ustawienie lupy, należałoby w miejsce podziałki ustawić kolimator o ogniskowej obiektywu 250 mm z podziałką w płaszczyźnie ogniskowej.
POMIAR POWIĘKSZENIA MIKROSKOPU Powiększenie mikroskopu wyraża się wzorami: (ten wzór już był pytanie, co oznaczają poszczególne symbole?) Ale można je też wyrazić inaczej: (f m to ogniskowa obrazowa całego układu (ujemna!), a n to współczynnik załamania ewentualnej immersji) - to powiększenie poprzeczne obiektywu - to powiększenie wizualne okularu
POMIAR POWIĘKSZENIA MIKROSKOPU Określenie powiększenia mikroskopu przez pomiar powiększenia obiektywu i okularu: Powiększenie poprzeczne obiektywu można określić posiadając mikroskop o zmiennej (mechanicznie) długości tubusu. Przy nominalnej długości tubusu wkładamy weń okular mikroskopowy z podziałką i krzyżem. Na stoliku mikroskopu kładziemy podziałkę przedmiotową o znanej skali. Ogniskujemy mikroskop tak aby obraz podziałki przedmiotowej znalazł się w płaszczyźnie podziałki okularu. Następnie wyjmujemy okular mikroskopu i władamy okular mikrometryczny. Zmieniamy długość tubusu tak, aby obraz podziałki przedmiotowej znalazł się w płaszczyźnie siatki okularu mikrometrycznego i mierzymy wielkość obrazu podziałki przedmiotowej. Powiększenie wizualne okularu mierzymy jak poprzednio (lupy).
POMIAR POWIĘKSZENIA MIKROSKOPU Pomiar za pomocą aparatu do rysowania Abbego: UWAGA: Znowu, jak w przypadku lupy, chcąc zapewnić prawidłową akomodację oka, należałoby zastosować kolimator i rysować przez niego.
POMIAR POWIĘKSZENIA MIKROSKOPU Pomiar za pomocą lunety: Mikroskop możemy potraktować jako lupę o ujemnej ogniskowej obrazowej f m. Za mikroskopem M ustawiamy lunetkę L. W płaszczyźnie ogniskowej obiektywu posiada ona podziałkę na płytce lub okular mikrometryczny, którym mierzymy wielkość y obrazu odcinka y podziałki przedmiotowej, utworzonego przez mikroskop i obiektyw lunetki. Mikroskop jest zogniskowany na podziałkę. G o powiększenie okularu lunetki
POMIAR POWIĘKSZENIA LUNET Pomiar w warunkach polowych : (Pomiar najprostszy, choć niezbyt dokładny.) Celujemy badaną lunetą na łatę (co to?), znajdującą się od obiektywu w znacznej odległości, jednak takiej, abyśmy mogli widzieć jej działki okiem nieuzbrojonym. Obserwując działki łaty jednym okiem przez lunetę, drugim zaś bezpośrednio, określamy ile działek N widzianych przez lunetę pokrywa się z N działkami łaty widzianej okiem nieuzbrojonym. N =10 N =5
POMIAR POWIĘKSZENIA LUNET Pomiar metodą określania jej powiększenia poprzecznego: PRZYPOMNIENIE: Powiększenie G lunety określa się stosunkiem tangensa kąta w pod jakim widać daleki przedmiot przez lunetę do tangensa kąta w, pod którym widzimy ten przedmiot okiem nieuzbrojonym. Schemat lunety Keplera:
POMIAR POWIĘKSZENIA LUNET Pomiar metodą określania jej powiększenia poprzecznego c.d.: Niezmiennik (dla układów doskonałych): Stąd: Tak więc powiększenie poprzeczne lunety ma stałą wartość, niezależną od odległości przedmiotu! Wartość powiększenia wizualnego lunety można więc wyznaczyć przez określenie wielkości jej powiększenia poprzecznego. W celu dokonania pomiaru przed obiektywem lunety umieszczamy skalę z podziałką, a obraz tej podziałki, utworzony przez układ lunety, obserwujemy i mierzymy za pomocą dynametru Ramsdena (PATRZ DALEJ!).
POMIAR POWIĘKSZENIA LUNET Pomiar za pomocą kolimatora i lunety: Kolimator: 2 kreski: Badana luneta: Pomocnicza luneta pomiarowa:
POMIAR POWIĘKSZENIA LUNET Pomiar za pomocą kolimatora i lunety c.d.: Praktyczna realizacja pomiaru:
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH Każdy instrument optyczny składa się z elementów o skończonych wymiarach. Jest to przyczyną tego, ze tylko część strumienia świetlnego wysyłanego przez punkty przestrzeni przedmiotowej może być wykorzystana przez układ optyczny instrumentu i może on wytworzyć obraz tylko pewnej części przestrzeni przedmiotowej. Od wymiarów części optycznych przyrządu i diafragm (przesłon) zależy więc jasność obrazu tworzonego przez ten przyrząd oraz jego pole widzenia (nie wspominając o ograniczeniach dyfrakcyjnych!). Przesłony przyrządów optycznych mają zwykle kształt koła ze środkiem lezącym na osi optycznej przyrządu. Rozróżniamy przesłony określające jasność przyrządu (aperturowe) i przesłony ograniczające pole widzenia przyrządu (polowe). A JAKIE BYŁY DEFINICJE TYCH PRZYSŁON? Istnieją jeszcze przesłony, które powodują polepszenie jakości obrazu przez zatrzymanie promieni obarczonych dużymi aberracjami (regulowane; przesłony irysowe).
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH Obraz przesłony aperturowej w przestrzeni przedmiotowej nazywa się źrenicą wejściową przyrządu optycznego, a obraz tej przesłony w przestrzeni obrazowej źrenicą wyjściową. Źrenice te mogą być materialne lub mogą być obrazami przysłony, znajdującej się wewnątrz układu optycznego. Źrenicę wejściową stanowi ta przesłona (lub jej obraz), która ma najmniejszą wielkość kątową przy obserwacji z osiowego punktu przedmiotu.
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH Polem widzenia nazywamy część przestrzeni przedmiotowej, której punkty mogą być odwzorowane przez rozpatrywany układ optyczny. Jeśli przedmioty znajdują się w dużej odległości od układów optycznych (lunety!), to pole widzenia podaje się w wartościach kątowych w innym przypadku podaje się je w milimetrach. Obraz przysłony polowej w przestrzeni przedmiotowej nazywa się luką wejściową, w przestrzeni obrazowej zaś luką wyjściową. Lukę wejściową stanowi więc ta przysłona (lub jej obraz), która ma najmniejszą wielkość kątową przy obserwacji ze środka źrenicy wejściowej. Kąt, pod jakim widać lukę wejściową ze środka źrenicy wejściowej nazywamy kątem pola widzenia.
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH Rzeczywiste pole widzenia układu optycznego jest większe niż 2w (promienie z punktów C, C!). Zjawisko stopniowego zmniejszania jasności obrazu utworzonego przez pęki promieni o coraz to większych rozwartościach nazywamy winietowaniem. Współczynnik winietowania (dla danego kąta pola widzenia) to stosunek czynnego pola źrenicy wejściowej do całej płaszczyzny źrenicy.
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH W układach optycznych przyrządów pomiarowych stosuje się często tzw. telecentryczny bieg promieni głównych w przestrzeni przedmiotowej lub obrazowej. Oznacza to po prostu, że w przestrzeni obrazowej promienie główne (przechodzące przez środek przesłony aperturowej) biegną równolegle do osi optycznej przyrządu dzieje się to wtedy, gdy przesłona aperturowa (lub jej obraz=źrenica) leży w płaszczyźnie ogniskowej przedmiotowej. Niezależnie od położenia podziałki pomiarowej na rysunku poniżej, zmierzymy wtedy prawidłowo odległość między punktami A B.
DIAFRAGMY W INSTRUMENTACH OPTYCZNYCH Analogicznie można zastosować telecentryczny bieg promieni w przestrzeni przedmiotowej gdy przy stałej odległości płytki ogniskowej od obiektywu nie możemy zapewnić stałej odległości przedmiotu od tego obiektywu. W tym przypadku przesłonę aperturową umieszcza się w płaszczyźnie ogniskowej obrazowej układu: źrenica wejściowa układu leży nieskończenie daleko i promienie główne, tworzące obraz, biegną równolegle do osi optycznej w przestrzeni przedmiotowej. Przesunięcie przedmiotu nie zmieni odczytu w płaszczyźnie podziałki.
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiar pola widzenia lupy i mikroskopu: Pole widzenia lupy i mikroskopu określa się w mierze liniowej przez obserwację podziałki przedmiotowej. Długość zaobserwowanej przez lupę (przy nieruchomym oku) lub mikroskop części podziałki stanowi wielkość ich pola widzenia, wyrażona w milimetrach. f ogniskowa lupy; G powiększenie lupy; Ø średnica czynna lupy w milimetrach;
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiary pola widzenia lunet: Pole widzenia lunet wyraża się kątem, pod jakim widzimy obraz przesłony polowej w przestrzeni przedmiotowej ze środka źrenicy wejściowej. W lunetach Keplera źrenicę wejściową stanowi zwykle oprawa obiektywu. Luka wejściowa leży w bardzo dużej odległości od obiektywu. Przysłona polowa znajduje się w płaszczyźnie ogniskowej obrazowej obiektywu. W lunetach Galileusza źrenicą wyjściową układu jest źrenica oka, która znajduje się w odległości 10-15 mm od okularu. Źrenicą wejściową jest obraz źrenicy oka w praktyce leży on z tyłu, za głową obserwatora. Przesłonę polową stanowi oprawa obiektywu. Ponieważ luka wejściowa nie leży w płaszczyźnie przedmiotu, nie obserwujemy ostrego ograniczenia pola widzenia lunety, lecz stopniowe przyciemnianie obrazu w kierunku do brzegu pola widzenia.
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiary pola widzenia lunet typu Keplera: Pole widzenia lunet typu Keplera można wyznaczyć na goniometrze. Badaną lunetę umieszczamy na stoliku goniometru tak, aby oś obrotu stolika przechodziła przez płaszczyznę źrenicy wejściowej lunety. Celownik goniometru naprowadzamy na ostry obraz jednego a następnie drugiego brzegu przesłony pola widzenia lunety. Bezpośrednio możemy wyznaczyć pole widzenia za pomocą kolimatora szerokokątnego z kątową podziałką naniesioną na jego płytce ogniskowej. Kątową wielkość pola widzenia lunety określamy obserwując przez badaną lunetę tę podziałkę. W przypadku lunety Keplera brzeg pola widzenia jest ostro zaznaczony. Bezpośrednio (choć niedokładnie) można zmierzyć kąt pola widzenia lunety za pomocą teodolitu (CO TO?) poprzez obserwację dalekich punktów krajobrazu na brzegach pola widzenia a następnie pomiar kąta teodolitem.
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiary pola widzenia lunet typu Keplera i Galileusza: Za pomocą kolimatora szerokokątnego można także zmierzyć pole widzenia lunet typu Galileusza. W tym przypadku jednak średnica obiektywu kolimatora musi być większa niż średnica obiektywu badanej lunety; w przeciwnym razie oprawa obiektywu kolimatora może stać się przysłoną pola widzenia lunety! Na brzegach pola lunety obserwujemy stopniowe zaciemnienie obrazu. W warunkach polowych pole widzenia lunety możemy określić za pomocą łaty geodezyjnej, ustawionej w odległości znanej i dużej (minimum 100 ogniskowych). Obserwujemy przez lunetę długość odcinka łaty, który mieści się w jej polu widzenia.
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiary wielkości obrazowego pola widzenia lunet: Obrazowym polem widzenia przyrządu optycznego nazywamy kąt 2w pod którym widać obraz przysłony polowej ze środka źrenicy wyjściowej. Pomiar kąta 2w lunety można wykonać na goniometrze analogicznie jak w przypadku pomiaru kąta pola widzenia przedmiotowego tyle, że oś obrotu stolika goniometru musi leżeć w płaszczyźnie źrenicy wyjściowej przyrządu. W przypadku lunet Galileusza przyjmujemy, że źrenica wyjściowa (oko!) leży ok. 10 mm za ostatnią powierzchnią okularu przyrządu.
POMIARY POLA WIDZENIA Pomiary wielkości obrazowego pola widzenia lunet c.d.: Pole widzenia obrazowe można również określić za pomocą kolimatora szerokokątnego. Lunetę należy zwrócić okularem w stronę kolimatora. Ponieważ obserwacje prowadzimy od tyłu (od strony obiektywu) więc otrzymujemy obraz pomniejszony w celu jego powiększenia używamy dodatkowej lunetki, umożliwiającej wyraźną obserwację kresek podziałki kolimatora. Inna metoda (ale również w odwrotnym biegu ): przed okularem badanej lunety ustawiamy w dość dużej odległości podziałkę i obserwujemy jej obraz od strony obiektywu przez lunetkę pomocniczą.
POMIARY ŹRENIC Jeśli źrenicę wejściową przyrządu stanowi oprawa obiektywu (lunety Keplera), to jej średnicę mierzymy po prostu suwmiarką W przypadku gdy przesłona aperturowa znajduje się wewnątrz przyrządu, wówczas średnicę jej obrazu w przestrzeni przedmiotowej (czyli: źrenicy wyjściowej) możemy zmierzyć mikroskopem pomiarowym. Pomiary źrenic obiektywów fotograficznych są istotne ze względu na fakt, że wielkość tej źrenicy decyduje o ilości światła, docierającego do obiektywu a w efekcie do kliszy/matrycy CCD. Średnicę źrenicy wejściowej przyrządów optycznych mierzymy dynametrem np. Ramsdena (miało być na wykładzie 3 ale może trzeba by ).
POMIARY ŹRENIC Dynametr Ramsdena Dynametr składa się z achromatycznej lupy o powiększeniu 10x umieszczonej w przesuwnej oprawie A, przesuwanej na gwincie w rurce B. W oprawie A umieszczona jest przesłona D z otworkiem. Otworek powinien znajdować się w płaszczyźnie ogniskowej obrazowej lupy a jego średnica powinna być mniejsza niż średnica źrenicy oka (1-1,5 mm). W rurce B umieszczona jest płytka ogniskowa P z podziałką co 0,1 mm. Cała rurka B przesuwana jest z kolei w zewnętrznej oprawie R (ten przesuw mierzymy, gdy chcemy wyznaczyć odległość źrenicy wyjściowej przyrządu od dynametru). Płytka P służy do pomiaru źrenicy wejściowej lunet i mikroskopów. Przesłona D zapewnia telecentryczny bieg promieni głównych w przestrzeni przedmiotowej.
POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ OBIEKTYWÓW MIKROSKOPOWYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Oświetlenie obrazu utworzonego przez mikroskop zależy od wielkości apertury numerycznej jego obiektywu. Od wielkości tej apertury zależy tez najważniejsza własność obiektywu jego zdolność rozdzielcza. PRZYPOMNIENIE: Aperturą numeryczna obiektywu mikroskopu nazywamy iloczyn sinusa połowy kąta rozwarcia stożka promieni aperturowych przez współczynnik załamania ośrodka, zapełniającego przestrzeń między przedmiotem i obiektywem.
POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ OBIEKTYWÓW MIKROSKOPOWYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Mikroskop ogniskujemy na przesłonę z małym otworkiem O, przed którym w znacznej (w porównaniu z ogniskową obiektywu) odległości L znajduje się podziałka AB. Obraz podziałki A B zostanie utworzony prawie w ognisku obrazowym obiektywu. Dla zapewnienia osiowego kierunku obserwacji można wstawić w tubus w miejsce okularu mały otworek O. W przypadku obiektywów o niewielkich powiększeniach możemy ten obraz oglądać okiem nieuzbrojonym; dla większych obserwujemy podziałkę A B przy pomocy pomocniczego mikroskopu. Na tle jasnego krążka obiektywu obserwujemy obraz skali AB i zauważamy, jakie kreski podziałki są widoczne na brzegu jasnego krążka źrenicy wyjściowej obiektywu.
POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ OBIEKTYWÓW MIKROSKOPOWYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Wygodnym i niewielkim przyrządem do pomiaru apertury obiektywów mikroskopowych jest apertometr Abbego. (Wykorzystuje zasadę pomiaru opisana uprzednio).
POMIARY PARALAKSY POŁOŻENIA PRZYPOMNIENIE: Zjawisko paralaksy położenia występuje w przyrządach celowniczych i mikroskopach odczytowych, posiadających płytki ogniskowe z naniesioną siatką/krzyżem/układem linii. Jeśli rzeczywisty obraz mierzonego układu punktów nie leży w płaszczyźnie tej płytki, to położenie tego obrazu zmienia się przy przesuwaniu oka w płaszczyźnie źrenicy wyjściowej przyrządu. W przyrządach, posiadających wewnętrzne ogniskowanie, paralaksę usuwamy przesuwem układu ogniskującego, wprowadzając obraz obserwowanego przedmiotu w płaszczyznę siatki płytki ogniskowej przyrządu.
POMIARY PARALAKSY POŁOŻENIA W przyrządach celowniczych lunetowych nie posiadających układu ogniskującego ważny jest kątowy błąd, jaki popełnić możemy na skutek paralaksy przy przesuwaniu oka od jednego do drugiego brzegu źrenicy wyjściowej przyrządu. Sprawdzenie lunety na paralaksę można dokonać przez obserwację dalekiego punktu, który powinien być ostro ograniczony. W warunkach fabrycznych stosuje się do sprawdzenia paralaksy długoogniskowe kolimatory (f k = 600-1200 mm). Otwór czynny obiektywu kolimatora powinien być większy niż źrenica wejściowa badanej lunety. W niektórych przyrządach optycznych, np. dalmierzach (CO TO? Do czego służy?), paralaksa musi być bardzo dokładnie usunięta. W takich przypadkach można zastosować stereoskopowe urządzenie do sprawdzania paralaksy.
POMIARY PARALAKSY POŁOŻENIA W płaszczyźnie ogniskowej okularu Ok badanej lunety znajduje się płytka ogniskowa z naniesionym znaczkiem A. Niech A 1 oznacza obraz nieskończenie dalekiego punktu, utworzonego przez obiektyw lunety. Jeśli punkt A 1 nie leży w płaszczyźnie płytki ogniskowej (paralaksa!), to z okularu wyjdzie pęk promieni rozbieżnych. Obserwując obrazy punktów A i A 1 na brzegach źrenicy wyjściowej za pomocą dwóch równoległych lunetek, przy obserwacji dwuocznej, zaobserwujemy, że obrazy te nie leżą w jednej płaszczyźnie. Do celów obserwacji dwuocznej, ze względu na możliwy zbyt duży rozstaw lunetek, należy zastosować specjalny pryzmat rozdzielający.
POMIARY PARALAKSY POŁOŻENIA Cały układ paralaksometru:
POMIARY SKRĘCENIA OBRAZU Nieprawidłowe ustawienie układu pryzmatów lub zwierciadeł w przyrządzie optycznym może być przyczyną skręcenia obrazu. Przy sprawdzaniu skręcenia obrazu układów bezogniskowych (lunet) stosuje się urządzenie zbudowane z kolimatora K i lunetki pomocniczej L. Obraz krzyża kolimatora K pokrywa się z krzyżem lunetki pomocniczej L. Na płytce ogniskowej kolimatora znajduje się krzyż i dwie krótkie poziome kreski w odległości l od siebie. Jedną z tych poziomych kresek przecinają dwie kreski, znajdujące się w odległości 2e.
POMIARY SKRĘCENIA OBRAZU Badaną lunetę umieszczamy w uchwycie, umożliwiającym możliwość skręcania lunety w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Obiektyw lunety kierujemy w kierunku kolimatora. Obserwując przez okular krzyż płytki ogniskowej lunetki L skręcamy badana lunetę L B w ten sposób, aby obraz punktu przecięcia pojedynczej poziomej kreski kolimatora z pionową kreską krzyża kolimatora znalazł się na pionowej kresce krzyża lunetki L. Sprawdzamy, czy pionowa kreska krzyża lunetki nie wychodzi z pola tolerancji (wyznaczonego przez te małe, pionowe kreseczki w odległości 2e).
SPRAWDZANIE PODZIAŁEK PRZYRZĄDÓW Mikroskopy i lunety pomiarowe maja podziałki, których obraz w przestrzeni przedmiotowej powinien mieć określoną wielkość liniową lub kątową. Podziałki mikroskopu sprawdza się za pomocą wzorcowych podziałek zwanych mikrometrami przedmiotowymi (skalami mikrometrycznymi). Mikrometr taki umieszcza się przed obiektywem mikroskopu i obserwuje się obraz podziałki wzorcowej w płaszczyźnie podziałki mikroskopu (np. podziałki okularu). Dokładność pomiaru zależy od grubości i jakości wykonania kresek obu podziałek i od dokładności ustawienia mikroskopu (paralaksa!). W analogiczny sposób za pomocą mikrometru przedmiotowego cechuje się śrubowe okulary mikrometryczne, określając wartość elementarnej działki na bębnie okularu. UWAGA: Cechowanie skali mikroskopu powinno być przeprowadzone oddzielnie dla każdego obiektywu! (CZEMU?)
SPRAWDZANIE PODZIAŁEK PRZYRZĄDÓW Podziałki lunet znajdują się w płaszczyźnie rzeczywistego obrazu bardzo dalekich przedmiotów. Obrazy te są tworzone przez obiektyw. Sprawdzanie podziałek w lunetach wykonuje się teodolitem, goniometrem lub kolimatorem szerokokątnym albo tez przy użyciu specjalnych tablic. Ponieważ podziałki znajdują się w płaszczyźnie ogniskowej obiektywu więc ich obraz obserwowany od strony obiektywu będzie znajdował się bardzo daleko. Teodolit ustawiamy blisko lunety, celujemy w jej obiektyw; naprowadzamy lunetę teodolitu na poszczególne kreski podziałki i na kręgu teodolitu odczytujemy kątowe ich wartości. Przy pomiarze na goniometrze lunetę badaną ustawiamy na stoliku goniometru i pomiar wykonujemy jego lunetą.
SPRAWDZANIE RÓWNOLEGŁOŚCI OSI PRZYRZĄDÓW DWUOCZNYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak W przyrządach dwuocznych promienie główne wychodzące z osiowego punktu przedmiotu po wyjściu z okularów przyrządu powinny być do siebie równoległe w przeciwnym razie, przy dwuocznej obserwacji otrzymamy dwojenie obrazu lub co najmniej oczy nasze szybko odczują zmęczenie. Doświadczalnie stwierdzono, że oczy nie odczuwają zmęczenia jeśli zbieżność promieni głównych wychodzących z okularów nie przekracza kąta 1 w płaszczyźnie przechodzącej przez środek źrenic oczu. Rozbieżność promieni głównych wychodzących z okularu może dochodzić do 3, rozbieżność zaś w kierunku prostopadłym nie może przekraczać kata 30. Do sprawdzania powyższych warunków stosuje się lunetki podwójne. Ogniskowa obiektywów lunetek wynosi f ob 80 mm a okularów f ok 20 mm. Odległość między środkami źrenic wyjściowych lunetek wynosi około 65 mm. Obiektywy oprawia się w mimośrodach celem łatwej regulacji równoległości osi lunetek.
SPRAWDZANIE ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ LUNET PRZYPOMNIENIE: Zdolnością rozdzielczą układu optycznego nazywamy własność rozdzielania obrazów dwóch blisko siebie leżących punktów. Do pomiaru zdolności rozdzielczej używa się różnego rodzaju testów, na których rysuje się lub nanosi metodą fotograficzną różnokierunkowe kreski. Zdolność rozdzielczą lunet określamy kątem między promieniami głównymi, wychodzącymi z dwóch rozdzielonych przez jej układ optyczny nieskończenie dalekich punktów. W tym przypadku należy więc umieścić test w płaszczyźnie ogniskowej przedmiotowej obiektywu długoogniskowego kolimatora (f k =600-1200 mm). Dwie tego samego typu lunety, posiadające tę sama zdolność rozdzielczą, mogą tworzyć obrazy niejednakowej jakości! Na pogorszenie jakości obrazu wpływ mogą mieć: aberracje, niecentryczność ustawienia elementów, nieprawidłowe wykonanie powierzchni elementów, naprężenia, wady szkła, niestaranne oczyszczenie powierzchni.
SPRAWDZANIE ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ OBIEKTYWÓW FOTOGRAFICZNYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Zdolność rozdzielczą obiektywów fotograficznych charakteryzuje odległość między obrazami rozdzielanych punktów lub linii. Odwrotność tej odległości daje największą ilość obrazów punktów lub linii na jednostkę długości. Zdolność rozdzielczą obiektywów fotograficznych możemy sprawdzić przez wykonane zdjęcia tablic próbnych (testowych) lub tez przez obserwacje obrazu tych tablic na matówce zbudowanej z obiektywu kamery. Tablice testową ustawia się w odległości 3-4 m (nie mniejszej niż 20 ogniskowych badanego obiektywu) i równomiernie ja oświetla. Tablica powinna mieć takie wymiary, aby jej obraz utworzony przez badany obiektyw pokrył całe pole zdjęcia.
SPRAWDZANIE ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ OBIEKTYWÓW FOTOGRAFICZNYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Test Romera (Politechnika Wrocławska)
SPRAWDZANIE ZDOLNOŚCI ROZDZIELCZEJ OBIEKTYWÓW FOTOGRAFICZNYCH Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Gwiazda Siemensa
BADANIA OBIEKTYWÓW MIKROSKOPOWYCH Badanie zdolności rozdzielczej obiektywów mikroskopowych. Zdolność rozdzielczą mikroskopu określa się najmniejsza odległością punktów preparatu, których obrazy są jeszcze oddzielnie widziane przez mikroskop. O zdolności rozdzielczej mikroskopu decyduje zdolność rozdzielcza jego obiektywu, wynikającą z kolei z jego nieskorygowanych aberracji, wielkości apertury numerycznej, oraz jakości montażu. Do badania zdolności rozdzielczej obiektywów mikroskopowych używa się preparatów naturalnych i sztucznych.
BADANIA OBIEKTYWÓW MIKROSKOPOWYCH