[发明专利]一种测量凹透镜焦距的测量方法

摘要

本发明涉及一种测量凹透镜焦距的测量方法，包括钠灯、遮光板、第一凸透镜、光栅、第二凸透镜、第三凸透镜、待测凹透镜和测微目镜，在遮光板上设置有矩形通光孔，可以通过夫琅和费衍射测量待测凹透镜的焦距。本发明结构简单、操作简便，能通过夫琅和费衍射测量待测凹透镜的焦距，只需要测量衍射条纹的间距,无需测量像距与物距。

主权项

1.一种测量凹透镜焦距的测量方法，其特征在于：包括钠灯、遮光板、第一凸透镜、光栅、第二凸透镜、第三凸透镜、待测凹透镜和测微目镜，在遮光板上设置有矩形通光孔，在测量时，包括如下步骤：（1）沿光线入射方向，依次排列有同轴的钠灯、遮光板、第一凸透镜、光栅、第三凸透镜和测微目镜，打开钠灯，钠灯的光线通过矩形通光孔，入射到第一凸透镜上，经过第一凸透镜后形成一束平行光，接着平行光线垂直入射光栅，经过光栅衍射，接着衍射光通过第三凸透镜会聚在第三凸透镜的焦平面B上，通过测微目镜确定第三凸透镜的焦平面并固定测微目镜；（2）将第三凸透镜移除，使用第二凸透镜替换第三凸透镜，光线会聚在第二凸透镜的焦平面A上，此时在第二凸透镜的焦平面A上的衍射条纹的间距Δ₂存在如下关系：，其中f₂为第二凸透镜的焦距，d为光栅常数，λ为钠光波长；（3）在第二凸透镜与测微目镜之间插入待测凹透镜，再通过移动待测凹透镜直到在测微目镜呈现清晰的衍射条纹，测量衍射条纹的间距Δ,根据凹透镜成像公式存在如下关系：，，，其中f为待测凹透镜的焦距，u为焦平面A与待测凹透镜之间的距离，v为焦平面B与待测凹透镜之间的距离，f₃为第三凸透镜的焦距，将步骤（2）中的公式代入公式中得到关系式：，再将代入中得到，再将代入中得到，最后将、、代入中得到：，根据光栅参数d、光波波长λ、第二凸透镜的焦距f₂和第三凸透镜的焦距f₃及衍射条纹的间距Δ，以及根据关系式计算得到待测凹透镜的焦距f。