Измерение фокусных расстояний и фокальных отрезков объективов на оптической скамье (ЛР №1)

Часть 1. Измерение фокусных расстояний
<видео со звуком>

Схема установки для измерения фокусного расстояния

Шкала тест-объекта (1)
тест-объект (шкала первого класса точности
с ценой деления m = 0,1 мм)

Испытуемый объектив (2)

Зрительная туба из комплекта «Оптическая скамья»
Оптическая система зрительной трубы построена по схеме Кеплера.
Объектив (3) закреплён в основном тубусе.
Фокусное расстояние объектива зрительной трубы равно 430 мм, диаметр входного зрачка – 50 мм. Предел разрешения объектива в угловой мере составляет 3’’
Отсчёт по шкале: 1.32мм

Измерение размера изображения y’
Изображения для измерений:

Измерение размера изображения y’ с помощью программы ImageJ
Для измерения размера y’ требуется использовать программу ImageJ —для анализа и обработки изображений. https://ru.wikipedia.org/wiki/ImageJ
Программа ImageJ представляет собой графический редактор, позволяющий производить анализ изображений.
Саму программу можно скачать по адресу в Интернете https://imagej.nih.gov/ij/download.html и установить на своём компьютере.
Для работы с полученным изображением тест-объекта выберете в меню программы Open→File и откройте нужный файл.
Далее приведено описание панели инструментов и основных операций.
Инструменты выделения. Первые четыре кнопки на панели инструментов – инструменты выделения области; они позволяют обводить область на изображении прямоугольной, овальной, многоугольной или свободной формы. После выделения, эти области с помощью соответствующих команд меню могут быть изменены, проанализированы, скопированы. Заметьте, что строка состояния, содержит координаты выделения и размеры в пикселях.
Инструменты линии. Следующие три кнопки служат для рисования прямых, ломанных и произвольных линий. Дважды щелкните на кнопке линии для изменения толщины линии.
Инструмент «перекрестие» используется для выбора участков на изображении. При этом в информационном окне отображаются координаты пикселей (xxx, yyy) и значение яркости (0-255). Для цветных изображений значения яркости будут приведены в строке состояния отдельно для синего, красного и зеленного каналов.
Замер и обсчет образцов. Провести линию между двумя точками с помощью инструмента «линия». В строке состояния высветится угол отклонения от горизонтали и длина линии в пикселях. Для изменения масштаба выполнить следующие действия:
Установка масштаба. Проведите линию между двумя точками, расстояние между которыми известно (например, между миллиметровыми делениями шкалы окуляра-микрометра). Перейдите в Analyze→Set Scale. В окне Set Scale должна высветиться длина линии в пикселях. Введите известную длину (1 мм и размерность в соответствующих полях. Теперь все измерения будут отображаться в выбранных единицах. Если зависимость пиксели:длина была известна из предыдущих измерений, можно сразу ввести эту информацию в окно Set Scale. Отметьте'global' для того, чтобы применить установленный масштаб ко всем открытым окнам.

Часть 2. Измерение фокальных отрезков объективов на оптической скамье
<видео со звуком>

Часть 2. Измерение фокальных отрезков объективов на оптической скамье
Задним фокальным отрезком sF’ называют расстояние от последней поверхности объектива до его заднего фокуса (точки F’).

Испытуемый объектив
Объектив Гелиос-44М-4 58 mm f/ 2
Штатный объектив для зеркальных малоформатных фотоаппаратов.
Светосильный шестилинзовый анастигмат. Просветлённая оптика или многослойное просветление. Отличается точным совпадением визуальной и фотографической плоскостей изображения. Создан на основе объектива Biotar 2/58 (Carl Zeiss Jena), первоначально назывался «БТК» — «БиоТар Красногорский».
Самый массовый объектив КМЗ, один из самых массовых объективов в мире. Выпускался во множестве разновидностей и вариантов на нескольких предприятиях 1).
В конце 1980-х годов производство резьбовых MC Гелиос-44М-4 было передано из Красногорска на Валдайский завод «Юпитер» (специализированное предприятие в составе ПО «Красногорский завод»), где позже объективы стали разделяться по разрешающей способности с присваиванием разных индексов по возрастанию: MC Гелиос-44М-5, MC Гелиос-44М-6 и MC Гелиос-44М-7. Варианты «Гелиоса-44» выпускались также и в Белоруссии на ММЗ (БелОМО).

Часть 2. Измерение фокальных отрезков объективов на оптической скамье
Вращая маховичок держателя, перемещать микроскоп в сторону объектива до получения резкого изображения пылинок или царапин на поверхности последней линзы объектива (можно нанести на поверхность немного мела). Снять отсчёт а1 по шкале объективодержателя и занести его в таблицу 3 протокола.