刀口法查看凸透镜像差
用放大镜看物体时,尤其是高倍的放大镜,会发现边缘部分膨胀、模糊。原因是放大镜边缘部分曲率较大,光线无法准确汇聚在焦平面上,引发成像的畸变。我们可以使用刀口法来观察这一现象。在手机的手电筒后,放置待测量的放大镜,然后用一张纸在放大镜后,寻找光线的焦点,然后把纸放在焦点后。观察到焦点前的光斑边缘发红,焦点后的光斑边缘发蓝,这一现象显然是凸透镜色散导致的。
用另一张纸充当“刀口”,切割焦点处的光线,出现了类似于凹面镜检测中的图像:光斑外圈,靠近刀口的一半出现阴影,而光斑内圈,远离刀口的地方出现阴影。
这是怎么回事呢?画光路图可知,若刀口切割焦点前光线,则因为光线汇聚后再发散,光斑远离刀口的一侧出现阴影。而焦点后切割,由于光线是直接打在屏幕上的,因此光斑靠近刀口一侧变暗。显然,凸透镜外圈的焦距大,中间焦距小,因此出现了光斑的左右分离。
实验思考:本次实验使用的是点光源,对于凸透镜来说,点光源与平行光的成像表现,并不是完全相同的。另外手机手电筒自身的光斑也比较大,可能影响了实验效果。凸透镜控制像差的难度远远大于凹面镜,一般来说我们只使用凸透镜系统的中央部分成像,因此在检测时,或许可以考虑加上光阑,以模拟正常的使用情况。
感谢分享 技术帖,现在少见了,顶
页:
[1]