Как измерить фокусное растояние окуляра ?

[UL8GBX]

Привет,
Есть окуляр от микроскопа у него плавня регулировка от 10х до 15х. Как вычислить или померить его фокусное растояние?
Спасибо.

[Astel-150]

Для этого достаточно поделить 250 на увеличение окуляра и получится его фокус. В вашем случае F= 25 - 16.666мм.

[UL8GBX]

А что есть 250 ? откуда эта цифра ?

[Astel-150]

Цифра 250 это расстояние наилучшего видения для глаза, выраженное в милиметрах соответственно фокус тоже будет в мм.

[Gennady Bankevich]

В мире констант и Постоянных есть, безусловно, свои особенности. В данном случае 250 мм - это принято расстояние для наилучшего рассматривания предметов ( допустим мелких).
Увеличение окуляра ( и микроскопа ) - это как бы насколько мы ближе чем 250 мм рассматриваем предмет. Микроскопы Левенгука - лучшее подтверждение.

[Gennady Bankevich]

Astel-150.
Извините не знал что Вы уже ответили.

[Astel-150]

Полностью согласен!

[Astel-150]

Ничего страшного, ваш ответ более полный.

[UL8GBX]

Есть ещё одни окуляр, если его можно назвать окуляром, я его вытащил из видеокамеры, похоже там в системе 2 линзы, эта штука стояла как раз пред ПЗС. Если ей проэцировать изображение лампочьки то резкость наводится примерно на 20 мм - это и есть фокусное растояние сиитемы ?

[Gennady Bankevich]

to UL8GBX:
Окуляры в этих видеокамерах наверняка изготовлены из пластмассовых линз.

[UL8GBX]

Это была не дешовая и страая SVHS камера Panasonic, из стекла и дикое подозрение с просветлением, на отсвет красновато-фиолетовые блики.

[Gennady Bankevich]

Ну, не знаю.
У меня на работе где-то лежит видеокамера, кажется тоже Panasonic, образца 97 года. Стоила тогда - жуть! Всё таки лучше использовать окуляры от микроскопа, неплохие окуляры от биноклей Российского производства. Ну а про астрономические окуляры я и говорить не буду.

[AlAn]

1. Если известна кратность окуляра, то расстояние наилучшего зрения (250мм) нужно разделить на кратность.

2. Самый простой способ, если у Вас есть объектив с известным фокусным расстоянием, и диаметром, то можно днем навести прибор на небо и померить диаметр выходного зрачка, увеличение равно отношению диаметра объектива к диаметру выходного зрачка. Затем разделите фокусное расстояние объектива на увеличение, и Вы получите фокусное расстояние окуляра. (Диаметр выходного зрачка при больших увеличениях невелик, и лучше измерять его лупой, имеющей шкалу, обычно точность такой шкалы 0,1мм).

3.Можно так же поставить окуляр на оптическую скамью, и померить фокусное расстояние напрямую. Если необходимо описание методов, через пару дней наберу текст и перешлю файл в Ваш адрес.

[AlAn]

Есть ещё одни окуляр, если его можно назвать окуляром, я его вытащил из видеокамеры, похоже там в системе 2 линзы, эта штука стояла как раз пред ПЗС. Если ей проэцировать изображение лампочьки то резкость наводится примерно на 20 мм - это и есть фокусное растояние сиитемы ?

Это справедливо только для тонких линз. Окуляр - это система линз, и его фокус не равен расстоянию до резкого изображения

[UL8GBX]

Да очень интересны методы и думаю не только мне.
Спасибо.

[AlAn]

Хорошо, помещу в форуме.

[AlAn]

Кстатьи, UL8GBX! Раз у Вас переменное фокусное расстояние, то есть смысл опредилить его для разных положений механизма изменения фокусного расстояния, и построить график зависимости F от Х, или нанести соответствующие метки на механизм.

[UL8GBX]

Померил методом 2. Взял прозрачьную линейку и положил ее на бумагу, направил на небо и поймал самое резкое пятно. Что то метод не очень как ни странно есть несколько растоний когда пятно резкое.
Интересно бы описание "оптической скамьи" я как понимаю ей можно будет мерить и фокусное растояние объективов.
Спасибо.

[Митрофанов Павел]

    Выходной зрачок это изображение апертурной диафрагмы, построенное оптическими элементами, установленными после этой диафрагмы.  Так как в телескопической системе, с помощью которой Вы пытались вторым способом определить фокусное расстояние окуляра, имеется единственная апертурная диафрагма, то и выходной зрачок будет одним единственным.  Все остальные изображения не выходные зрачки, а изображения различных световых диаметров различных линз, входящих в оптическую систему. Рассуждая теоретически этих изображений может быть столько же, сколько границ раздела воздух-стекло (удвоенное количество компонентов)  имеется в применяемом объективе.  Чтобы выходной зрачок ни с чем не спутать поместите перед первой линзой объектива (максимально близко к ней) какой-нибудь предмет, например, небольшой кусочек бумаги. Тогда изображение круга с резким изображением этого кусочка и будет выходным зрачком.
    А на оптическую скамью, человеку, не имеющему к ней доступа, рассчитывать не приходится.  Помимо «рельса» необходимы еще коллиматор с набором мир или каких-нибудь иных баз, и измерительный микроскоп (или на худой конец измерительная лупа).

[AlAn]

Определение фокусного расстояния положительной тонкой линзы

Способ 1.
Фокусное расстояние можно определить исходя из формулы

1/a1+1/a2=1/f

где:
 а1 – расстояние от источника до главной плоскости линзы,
а2 – расстояние от главной плоскости до изображения,
f – фокусное расстояние f=a1*f2/(a1+a2).
S – источник света,
S’ – изображение.

Метод годится для тонких линз, но можно применять и для объективов, только расстояния нужно измерять примерно от середины толщины линзы, естественно вносится ошибка.
На экране получают изображение источника и измеряют расстояния a1 и a2. Метод требует положения метки на центре толщины линзы. Если проведена серия опытов, то можно 1/f  определить из графика с осями 1/a1 и 1/a2.

Способ 2.
В этом опыте положение указателя не сказывается на результате измерений. Пусть расстояние между экраном и предметом больше 4f. При этом найдутся два положения линзы дающих резкое изображение предмета. Из соображений симметрии ясно a1=a2’ и a2=a1’. Обозначим расстояние между экраном и предметом L, а между положениями линз l.

Фокусное расстояние можно вычислить по формуле
f=(L^2-l^2)/(4L)

Источник и экран закрепляются на направляющих, как можно точнее измеряется расстояние между ними, затем находят первое положение системы, при котором на экране видно резкое изображение источника, отмечают первую точку (допустим от левого края оправы), затем передвигают линзу до получения второго резкого изображения источника, снова отмечают точку, и измеряют расстояние, на которое передвинута система. Можно вычислять фокусное расстояние.

Мне по случаю досталось два прибора для наблюдения спутников, труба тяжеленная, толщина стенки около сантиметра, чугун, известно только увеличение всей системы, а объектив и окуляр? Диаметр объектива 120мм классный ахромат.
В качестве оптической скамьи я использовал обыкновенную гардину длиной три метра, на которой перемещал объектив, в результате получил f=560мм. Сейчас мы с nickas_ом делаем телескопы с коротким фокусом в качестве кометоискателей, а так как внутри была система изменения увеличения, мы взяли от нее отрицательный ахромат, и думаем попробовать получить эквивалентный фокус около 1400мм. Правда, Astel-150, считает, что могут вылезти аберрации, но как говорил вождь всех народов – попытка не пытка.
Трубу кстати взяли пластмассовую для канализации диаметром 160мм. Вес без окулярной части около 4кг.

P.S. Не могу найти тетрадь, в которую выписывал эти методы, есть еще несколько, в том числе и для рассеивающих линз.