[发明专利]基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法

说明书

本发明公开基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，包括以下步骤：准备工具、第一次视觉观察、第二次视觉观察、第三次视觉观察、比较视差得出焦点和视差比较得出像点；本发明利用直接观察物像视差的方式，不需要专门的光源，不需要目镜系统，利用眼睛作为目镜，观察自制针形物AB及其所成的实像A'B'移动是否没有差别即可得出焦距继而得出焦点，观察自制针形物AB与自制针形物CD所成的像C'D'在视场中是否保持同步即可得出像点，整个过程不仅所用仪器减少，而且准确度高，操作也更简单，适合大学物理实验的要求。

技术领域

本发明涉及光学测量方法领域，尤其涉及基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法。

背景技术

对于透镜焦点、像点的位置判断，一般情况下，我们都是采用物屏像屏法来确定，用物屏像屏法的缺点是需要对成像的清晰度进行判断，而每个人的判断清晰的标准是不同的，不同的人测量的焦点、像点的位置差别很大，且依赖像的清晰程度，测量的结果不够精准，因此，本发明提出基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，该基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法利用直接观察物像视差的方式，不需要专门的光源，不需要目镜系统，利用眼睛作为目镜，观察自制针形物AB及其所成的实像A'B'移动是否没有差别即可得出焦距继而得出焦点，观察自制针形物AB与自制针形物CD所成的像C'D'在视场中是否保持同步即可得出像点，整个过程不仅所用仪器减少，而且准确度高，操作也更简单，适合大学物理实验的要求。

为了解决上述问题，本发明提出基于物像视差判断透镜及透镜组焦点和像点位置的方法，包括以下步骤：

步骤一：准备工具

准备工具：自制针形物AB、平面反射镜M、凸透镜或透镜组L和光具座，将自制针形物AB、平面反射镜M、凸透镜或透镜组L均放置在光具座上，将平面反射镜M放置在凸透镜或透镜组L的后面，再将自制针形物AB放置在凸透镜或透镜组L的前面，产生自制针形物AB所成的实像A'B'；

步骤二：第一次视觉观察

驱使自制针形物AB到凸透镜或透镜组L的距离由大到小，然后，眼睛在垂直于纸面的方向上左右移动，观察AB与A'B'，当B与B'点同时移动，且移动速度相同，B与B'点始终在一条竖直线上时，那么AB与A'B'在L的轴线方向为同一位置；

步骤三：第二次视觉观察

当眼睛左右移动观察AB与A'B'时，AB与A'B'的移动速度不同，A'B'的横向移动速度相比较AB的移动速度较慢，那么A'B'成像在AB的后面，A'B'与AB在透镜中心线上的位置不一样；

步骤四：第三次视觉观察

当左右移动眼睛观察AB与A'B'时，A'B'的横向移动速度相较于AB的横向移动速度更快，那么A'B'成像在AB的前面，A'B'与AB在透镜中心线上的位置不一样；

步骤五：比较视差得出焦点

根据步骤二、步骤三、步骤四进行视差比较，判断A'B'的成像位置是否是一倍焦距，如果眼睛左右移动时，AB与A'B'的移动没有差别，那么凸透镜或透镜组L与自制针形物AB的距离即为焦距，从而得出焦点；

步骤六：视差比较得出像点

准备自制针形物CD，先放置自制针形物AB与凸透镜或透镜组L在光具座上，设定AB在L左侧的一倍焦距到两倍焦距的范围内，再将CD放到光具座上L的右侧，设定CD到L的距离大于两倍焦距，移动CD，在L左侧成像C'D'，然后，眼睛在垂直于纸面的方向上左右移动，形成视场，当AB与C'D'在视场中保持同步时，那么CD的位置与AB成像的位置在同一点，即为AB像点的位置。。