Лабораторная работа №2.
Определение параксиальных параметров склеенного объектива
2.3. Пример выполнения работы
2.3.1. Создание оптической системы
Прежде всего, необходимо создать оптическую систему с заданными параметрами в программе для расчета оптических систем (например, OPAL-PC). Подробное описание работы с OPAL-PC приведено в приложении
«Описание работы с программой OPAL-PC». Создать новую оптическую систему можно при помощи пункта «Файл
/ Новая оптическая система». Предмет и изображение для данного типа системы должны быть ближнего типа. Диафрагму можно поставить на 2-й поверхности
и задать заднюю апертуру  . Длина волны  .
Конструктивные параметры (пункт «Система / Конструктивные параметры») необходимо записать в виде:
В OPAL-PC показатели преломления стекол вычисляются автоматически по марке стекла.
2.3.2. Определение параксиальных характеристик объектива
Значение параксиальных характеристик можно посмотреть в программе OPAL (пункт «Система / Параксиальные
характеристики») или вычислить самостоятельно (приложение «Вычисление и отображение параксиальных характеристик оптической системы»). Значение
параксиальных характеристик для данной оптической системы:
2.3.3. Определение параксиальных характеристик отдельных линз
Параксиальные характеристики отдельных линз вычисляются аналогично параксиальным характеристикам объектива, при условии, что линзы находятся в воздухе (показатель преломления до линзы и
после линзы должен быть равен единице).
Первая линза
конструктивные параметры:
Значение параксиальных характеристик:
Вторая линза
конструктивные параметры:
Значение параксиальных характеристик:
2.3.4. Определение S, S’,  объектива
Кроме конструктивных параметров в индивидуальном задании дается одна из следующих характеристик:
Зная параксиальные характеристики, можно вычислить положение предмета, изображения и линейное увеличение по формулам идеальной оптической системы.
При вычислениях следует обратить внимание, на то, что передний и задний отрезки  и  (для близкого предмета и изображения) – это расстояние от первой/последней поверхности объектива до предмета/изображения. Таким образом, передний и задний отрезки
 и  можно выразить через отрезки  и  :
Вычисления:
 , следовательно 
 , следовательно 
2.3.5. Проверка правильности вычислений для объектива
Теперь можно проверить правильность проведенных вычислений при помощи программы OPAL. Если задать вычисленный передний отрезок, то увеличение и задний отрезок, приведенные в пункте «Параксиальные
характеристики», должны совпасть с вычисленными (допускается погрешность вычислений не более чем во 2-м знаке после запятой).
В данном случае, если задать передний отрезок  , то увеличение  , а задний отрезок  :
2.3.6. Определение S’ и для первой линзы
Задний отрезок и линейное увеличение первой линзы вычисляются так же, как и для всего объектива, но исходными данными служит значение переднего отрезка, который принимают равным переднему отрезку
всего объектива:
 .
Вычисления:
2.3.7. Определение S’ и для второй линзы
Задний отрезок и линейное увеличение первой линзы вычисляются так же, как и для первой линзы. Передний отрезок принимают равным заднему отрезку первой линзы:
 .
Вычисления:
2.3.8. Проверка правильности вычислений для отдельных линз
Если вычисление заднего отрезка первой и второй линзы были проведены без ошибок, то задний отрезок второй линзы должен совпасть с задним отрезком всей системы:
 ,  .
Если вычисление линейного увеличения первой и второй линзы были проведены без ошибок, то должно выполняться соотношение  , где  – увеличение всей системы,  ,  – увеличения первой и второй линзы:
 , 
|
;
;