Лабораторная работа AO-1002 "Габаритный и аберрационный расчет оптической системы микроскопа"

На базе программного обеспечения «Оптика» реализован лабораторный практикум по прикладной оптике. Лабораторные работы практикума включают в себя «Габаритный и аберрационный расчёт объектива Кассегрена», «Габаритный и аберрационный расчёт микроскопа», «Габаритный и аберрационный расчёт телескопа Ньютона» и «Габаритный и аберрационный расчёт телескопа Кеплера». Лабораторные работы могут быть использованы при проведении практических занятий по дисциплине прикладная оптика в высших учебных заведениях при реализации направлений подготовки бакалавров и магистров, а также специальностей, связанных с оптотехникой, оптическими и оптико-электронными приборами и системами, фотоникой и оптоинформатикой, биотехническими системами и технологиями, лазерной техникой и лазерными технологиями.

Лабораторные практикумы будут полезны для изучения функционала ПО «Оптика» на предприятиях, занимающихся расчётом оптических систем на базисе данного ПО.

Лабораторная работа AO-1002
"Габаритный и аберрационный расчет оптической системы микроскопа"

· Микроскоп
· Окуляр
· Диаметр Апертурной Диафрагмы
· Линейное Поле Зрения
· Двухлинзовый Несклеенный Ахроматический Объектив
· Гауссовы Характеристики
· Входной и Выходной Зрачки
· Оптимизация Параметров Объектива
· Хроматическая Аберрация Положения и Увеличения
· Аберрации Зейделя
Система называется микроскопом, если предмет находится на конечном расстоянии (в передней фокальной плоскости), а изображение в бесконечности. В учебно-методическом пособии на конкретном примере подробно описана методика расчета оптической системы оптического микроскопа с использованием программы «Оптика»: габаритный расчет оптической системы, расчет конструктивных параметров объектива, расчет аберраций объектива и окуляра, оценка разрешающей способности микроскопа. В качестве окуляра используется один из стандартных, выпускаемых промышленностью окуляров.В приложениях приведен пример оформления конструкторской документации на оптическую систему микроскопа в стандартах ЕСКД.

Оптико-электронные приборы являются весьма информативным и эффективным инструментом изучения окружающих нас природных объектов. Система называется микроскопом, если предмет находится на конечном расстоянии (в передней фокальной плоскости), а изображение в бесконечности. В учебно-методическом пособии последовательно изложена методика расчета простого микроскопа с двухлинзовым несклееным ахроматическим объективом. В качестве исходных данных заданы следующие величины: видимое увеличение микроскопа и окуляра, положение апертурной диафрагмы, числовая апертура, механическая длина тубуса. В лабораторной работе рассчитываются фокусное расстояние объектива микроскопа, диаметр апертурной диафрагмы, линейное поле микроскопа, конструктивные параметры объектива (радиусы кривизны и осевые толщины). Производится оценка качества изображения объектива и его оптимизация, рассчитывается положение и диаметр входного и выходного зрачка, аберрации объектива и окуляра, линейное разрешение микроскопа в пространстве предметов и угловое разрешение в пространстве изображений, а также диоптрийная подстройка окуляра. На заключительной стадии рассчитываются световые диаметры поверхностей, определяются габаритные размеры всех оптических деталей и разрабатывается конструкторская документация: оптическая схема и чертежи на оптические детали.

Поскольку в микроскопе был использован двухлинзовый объектив, то качество изображения получилось относительно невысоким несмотря на то, что была произведена оптимизация его параметров. Поэтому, если требуется микроскоп с более высоким разрешением, необходимо разработать объектив более сложной конструкции с исправленными аберрациями, либо подобрать подходящий объектив в доступных каталогах.

Комплектация:

1) ПО «Оптика»
2) Методическое пособие