测量凹透镜焦距的一种方法

凹透镜是一个发散透镜,在其前方的实物形不成实像,因此,在光具座上无法直接测量单个凹透镜的焦距.本文介绍的实验方法,使用两个焦距已知的凸透镜在光具座上辅助待测凹透镜形成实像,并应用薄透镜物像高斯公式以求得待测凹透镜的焦距,测出的实验数据运用电子表格Excel的基本功能进行处理.     

薄凹透镜焦距的一种简易测法

由于凹透镜不能使实物成实象,因此其焦距的测定就要比凸透镜的来得稍麻烦些,通常需另加一个会聚透镜(辅助透镜).单用凹透镜的,似乎只有一个“视差法”,但误差较大.本文提出一种既简便而又直观的测薄凹透镜焦距的力法,其误差还不大.具体是:用一束能覆盖住凹透镜(可用孔径光阑以适当控制通光截面;不     

自准法测薄透镜焦距实验中的干扰像

自准法测凸凹薄透镜焦距的光路图如下．该方法简单易行，物理图象清晰，不失为薄透镜焦距测量的好方法．原则上，作反光用的平面镜M和待测透镜之间的距离不大影响成像的清晰度，但平面镜过远会因反射成像时对其法线方向要求变严而使成像变暗．因此，一般认为为使成像亮度较高，测凹透镜焦距时，应尽量使平面镜M高物屏P近一些，凸透镜L；高物屏P的距离以凸透镜焦距的2倍为宜．实验表明这种选法可能会在物屏P上出现干扰像，即不是经平面镜M反射的光形成的等大倒立的实像，结果使约15％的学生产生错误测量．即使是自准法测凸透镜焦距，也往…     

基于望远镜原理测量薄透镜焦距

当标准凸透镜与待测薄透镜(凸透镜和凹透镜)的焦点重合时会形成一个典型的望远系统。根据望远镜成像原理可知平行光入射时出射光线为平行光,利用这一特殊成像性质可以快速测定薄透镜的焦距。此实验方法原理简单、操作方便是一种实用的薄透镜焦距测量方法。     

物距—像距法测凹透镜焦距时中间像的选择

物距一像距法测量凹透镜焦距的光路如图1所示.图1图中物P经凸透镜L；成像于P'（中间像），在L1和P之间放置待测凹透镜L2，P即为L2的虚物.对L2而言，虚物P'又成像于P".如u、V、f分别代表物距、像距和待测凹透镜焦距的绝对值，则有笔者认为，采用此法测凹透镜焦距不易测准，原因是中间像P'的位置和大小直接关系测量结果的准确程度二究竟选择什么样的中间像P'作为虚物才较为合适？可先对下表中的实验数据进行分析讨论.（l）选择较大的中间像P'作为虚物反复实验表明，选择较大的中间像P'作为L。的虚物不恰当.因为此时的P'和P"的准确位置…     

近视眼、远视眼的演示

一.材料:焦距为10,15,20,50厘米的凸透镜各一片;虚焦距为50厘米的凹透镜一片;毛玻璃片;蜡烛和附架。二.演示方法: 1.以焦距15厘米的凸透镜立在桌面上,代表正常眼。     

一种新颖的简易凸透镜自动测焦设计方法

提出一种凸透镜自动测焦的设计方法。该方法直接从凸透镜焦距定义出发,应用凸透镜汇聚平行光于焦点测量其焦距,平行光采用激光器→扩束-准直镜获得。巧妙运用光敏电阻阵列设计解决调"共轴"问题,恰当设计测量过程轻松给出焦距测试结果。设计集光机电技术于一体,各部分技能又都很基础,具有广泛的实用性,整体设计方案可拓性也很强,具有较高的教学价值。     

利用共轭法测凹透镜的焦距实验探究

介绍了利用共轭法测量在修正光心指示偏差后的凹透镜焦距实验。通过共轭法测量已知焦距的凸透镜的物像间距,从而确定凹透镜所成虚像的位置。考虑到凹透镜光心与透镜支架底座刻度线不重合而导致实验误差,故消除光心指示偏差得到真实物距、像距,再由高斯公式即可计算出凹透镜的焦距。     

物距—像距法测凹透镜焦距实验中透镜的选择

本文根据对物距－像距法测凹透镜焦距存在的系统误差分析，指出实验安排上应选择长焦距，对称的双凹透镜。     

凹透镜焦距的简易测量

本文介绍一种只用一把直尺就能简易测量凹透镜焦距的方法．凹透镜对远处的目标成缩小的虚像．在远处的墙上画五条等间距的长竖直线，用凹透镜观察，看到竖线间距缩小的像，如图三所示，如果前后移动凹透镜同时观察长竖线和其在镜中的像，若A、E线的像人、血与BD线相“重合”，则由图2可得对凹透镜成像有联立以上三式得我们对一焦距为f=39．3cm的凹透镜进行测量，手持凹透镜使其距墙上坚线的距离。为5．0m，前后移动头部进观察，使A、E’与B、D相“重合”，量出眼睛到凹透镜的距离L为44cm，计算得f=40cm.如果待测凹透镜的焦距值较大（大…     

自加热式铜蒸气激光器的热气体透镜研究

本文分析了自加热式铜蒸气激光器放电管内的热气体透镜效应,并指出不同的铜蒸气激光器在稳定工作时可能等效为正透镜,也可能等效为负透镜。在实验部分,本文给出了热气体透镜焦距与输入功率、缓冲气体压强的关系,描绘了热气体透镜从负透镜变化到正透镜的动态过程。     

基于平行光管法的薄凸透镜焦距测量

薄凸透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件,在天文、军事、医学等众多领域发挥着重要作用。焦距是薄透镜、反射镜等光学系统最重要的特性参量,因而准确测量薄透镜的焦距则显得尤为重要。实验室测量薄凸透镜焦距的方法有物距像距法、自准直法、光电法、平行光管法等。由于采用前3种方法测量透镜焦距的精度偏低,针对该问题,提出利用平行光管法测量薄凸透镜的焦距,并对实验误差作简单分析。实验结果表明,该方法可以高精度地测量薄凸透镜焦距,相对误差仅为0.138%。因此,采用平行光管法的薄凸透镜焦距测量方法是有效可行的。     

Liquid Pressure Varifocus Lens

A liquid pressure varifocus lens that consists of a thin polymer film and liquid is described. The lens can be continuously changed from a concave to a convex shape by driving the liquid pressure in the lens. The dynamic range of the focal length of the convex lens is from 50 to 250 mm. A beam spot verifies the variable focal function on a photographic film exposed by a He-Ne laser. In addition, the application of the laser for processing is demonstrated to manufacture Fe compressed powder sheets by normal pulse YAG laser. Its melting marks along a focus change are formed with a minimum width of 0.1 mm.     

Movable and Focus-Tunable Lens Based on Electrically Controllable Liquid: A Lattice Boltzmann Study

Adjusting the focal length by changing the liquid interface of the liquid lens has become a potential method. In this paper, the lattice-Boltzmann-electrodynamic (LB-ED) method is used to numerically investigate the zooming process of a movable and focus-tunable electrowetting-on-dielectrics (EWOD) liquid lens by combining the LBM chemical potential model and the electrodynamic model. The LB method is used to solve the Navier–Stokes equation, and the Poisson–Boltzmann (PB) equation is introduced to solve the electric field distribution. The experimental results are consistent with the theoretical results of the Lippmann–Young equation. Through the simulation of a liquid lens zoom driven by EWOD, it is found that the lens changes from a convex lens to a concave lens with the voltage increases. The focal length change rate in the convex lens stage gradually increases with voltage. In the concave lens stage, the focal length change rate is opposite to that in the convex lens stage. During the zooming process, the low-viscosity liquid exhibits oscillation, and the high-viscosity liquid appears as overdamping. Additionally, methods were proposed to accelerate lens stabilization at low and high viscosities, achieving speed improvements of about 30% and 50%, respectively. Simulations of lens motion at different viscosities demonstrate that higher-viscosity liquids require higher voltages to achieve the same movement speed.     

一种利用傅立叶频谱测量透镜焦距的新方法

本文介绍了一种利用傅立叶频谱测量球面透镜、柱面透镜及环曲面透镜单色光焦距的新方法,这种新方法不需要高精度的平行光管,用激光器作为光源,仪器调式简单,测量结果可靠,测量精度可达0.3%。如果采用光电扫描及微机处理,这种方法还可以实现自动化测量,而且可以测量不可见光工作情况下的透镜焦距。     

猫眼谐振腔氦氖激光器理论分析

猫眼逆向器作为谐振腔镜与一个凹面镜构成猫眼激光谐振腔.精确计算了三种猫眼逆向器(即理想猫眼逆向器和两种存在误差的猫眼逆向器)的逆向平行反射性，并对应用这三种猫眼逆向器的谐振腔中高斯光束的各项参数进行了深入分析，得出结论：对于高斯光束，凸透镜的焦距、凹面镜曲率半径、凸透镜与凹面镜间距三者相等的猫眼逆向器为理想逆向器，其逆向平行反射性最好，此时猫眼谐振腔处于理想状态，基模模体积最大，远场发散角最小，稳定性最好；在猫眼谐振腔的设计中，要尽量减小猫眼逆向器中凸透镜的焦距，增大凹面输出镜的曲率半径；猫眼逆向器存在误差时谐振腔的各项性能将受到影响.为猫眼谐振腔激光器的设计提供了理论依据.     

反射法测凹透镜焦距

本文分析推导了透镜的凹面反射成像与凹透镜焦距的关系,介绍了利用此关系较方便地测量凹透镜焦距的方法。     

Microlenses focal length measurement using Z-scan and parallel moiré deflectometry

In this paper, a simple and accurate method based on Z-scan and parallel moiré deflectometry for measuring the focal length of microlenses is reported. A laser beam is focused by one lens and is re-collimated by another lens, and then strikes a parallel moiré deflectometer. In the presence of a microlens near the focal point of the first lens, the radius of curvature of the beam is changed; the parallel moiré fringes are formed only due to the beam divergence or convergence. The focal length of the microlens is obtained from the moiré fringe period graph without the need to know the position of the principal planes. This method is simple, more reliable, and completely automated. The implementation of the method is straightforward. Since a focused laser beam and Z-scan in free space are used, it can be employed for determining small focal lengths of small size microlenses without serious limitation on their size.     

凹透镜焦距测量方法的改进

关于凹透镜焦距的测量方法已经有很多研究,本文提出了应用实物成虚像、虚物成虚像方法来测量凹透镜的焦距,并与虚物成实像方法进行比较和分析.本文的实验研究拓展了凹透镜焦距测量的实验思路,同时更加深入理解了透镜的成像规律.