王云创

(滨州医学院物理学教研室,山东烟台 264003)

焦深在焦距测量实验中的应用

王云创

(滨州医学院物理学教研室,山东烟台 264003)

焦深是指在保持影像较为清晰的前提下,焦平面沿着镜头光轴所允许移动的距离范围.在薄透镜的焦距测量实验中,必须严格测定物距和像距才能得到精确的焦距.本文对焦深随焦距的变化趋势从理论上进行了研究并且得到了实验的验证,然后利用这种变化趋势有针对性地调节透镜或者像屏来精确测量像距,以此提高焦距的测量精度.

焦深;理论分析;实验验证;焦距测量

焦深[1]是一个应用光学概念,尽管在高校光学教科书中一般不做介绍,但它在光学成像理论中确有重要意义.在测定凸透镜和凹透镜的焦距实验中,稍加注意即可发现在不同的物距范围内,调节透镜和调节像屏,像屏上像的清晰度变化快慢是不一样的,有时也就导致了很难找到像的最清晰位置,这必然给焦距测量带来误差.本文对凸透镜和凹透镜焦距测量过程中在不同物距处成像时,对应的焦深做了理论描述和实验验证,并将其应用到透镜焦距测量实验中,对于提高焦距测量精度具有一定的意义.

1 公式的导出

根据光学成像学理论可知,当物为一个垂直于主光轴的平面时,必有一个理想像平面与其对应,当像屏与理想像平面重合时,在像屏上显示的像最清晰,但实际上很难做到像屏与理想像平面严格地重合.

本……