Bài thuyết trình Thực nghiệm xác định các yếu tố ma trận của hệ thống quang học

Bài thuyết trình Thực nghiệm xác định các yếu tố ma trận của hệ thống quang học trình bày về ma trận tia truyền, xác định các yếu tố của ma trận, tính chất của ma trận tia truyền, ma trận của hệ quang học,... Với các bạn chuyên ngành Vật lý thì đây là tài liệu hữu ích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Thực nghiệm xác định các yếu tố ma trận của hệ thống quang học Thực nghiệm xác định các yếu tố ma trận của hệ thống quang học HVTH: Trương Thúy Kiều, Nguyễn Thành Thái và Đinh Thị Thúy Liễu. Vecto tia truyền Cơ sở lý thuyết Nguồn:http://people.westminstercollege.edu/faculty/ccline/courses/phys305/matrix%20methods.pdf Ma trận tia truyền Cơ sở lý thuyết Nguồn:http://people.westminstercollege.edu/faculty/ccline/courses/phys305/matrix%20methods.pdf Dạng vi phân Cơ sở lý thuyết Nguồn:http://people.westminstercollege.edu/faculty/ccline/courses/phys305/matrix%20methods.pdf Hệ thống gồm nhiều hệ quang học Cơ sở lý thuyết Nguồn:http://people.westminstercollege.edu/faculty/ccline/courses/phys305/matrix%20methods.pdf Ma trận truyền tia Cơ sở lý thuyết Nguồn:http://people.westminstercollege.edu/faculty/ccline/courses/phys305/matrix%20methods.pdf Xác định các yếu tố của ma trận Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975 Xác định các yếu tố của ma trận R: Sự dịch chuyển theo hướng +z từ vật đến RP1. S: Sự dịch chuyển theo hướng +z từ RP2 đến ảnh thật. Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975 Ma trận này có một số tính chất:  Định thức của ma trận bằng 1.  Số hạng hàng trên bên phải bằng 0 do mối liên hệ vật - ảnh.  Số hạng hàng trên bên trái là độ phóng đại ngang (1/).  Và số hạng hàng dưới bên phải là nghịch đảo của độ phóng đại ngang (), do định thức của ma trận bằng 1. Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975 Những đại lượng được do trong thực nghiệm  Khoảng cách R, S.  Tỉ số (chiều cao của vật/ chiều cao của ảnh) =  = CR + D. Bên cạnh đó AR + B + S(CR+D) = 0, từ đó AR + B = - S(CR+D) = - S =  . Vẽ  theo R, đồ thì này là một đường thẳng với độ dốc tang là C, và điểm tại đó đồ thị giao với trục  là giá trị D. vẽ  theo R ta sẽ được một đường thẳng với độ dốc là A, đồ thị cắt trục  tại B. Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975 Trường hợp cho hệ thấu kính phân kỳ Sử dụng thấu kính phụ tạo ảnh thật bên phải RP1. Giá trị R thích hợp có thể tạo được ảnh thật và được đo tại bên phải của RP2. Trường hợp đặt hệ trong môi trường Thay R, S bằng giá trị rút gọn R/n1 và S/n2. Việc tính toán như hệ trước. Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975  Xác định 6 điểm chính của hệ quang học Cơ sở lý thuyết Nguồn: Introduction to matrix methods in optics, A. Gerrard and G. M. Burch, John Wiley and Sons, 1975 Xác định tiêu cự tương đương của hệ. Vị trí của mặt phẳng chính và mặt phẳng tiêu điểm Hướng giải quyết: Xác định ma trận của hệ quang học này. Bài tập áp dụng  Ma trận của hệ quang học này  1 0 1 t / n Mi    T  ; M   ; M = M 2 MT M1  1/ fi 1  0 1  A B M    C D  Từ ma trận ta biết được các yếu tố của ma trận, từ đó dựa vào mối liên hệ giữa các yếu tố này ta xác định các đại lượng cần tìm Bài tập áp dụng %M_File Ray_d function [detS, S]=Ray_d(f1,f2,d); %This function is for output ray of a double lens %system Sf1=[1,0;-(1/f1),1]; Sf2=[1,0;-(1/f2),1]; Td=[1,d;0,1]; S=Sf2*Td*Sf1; %Checking determinant for overall matrix detS=det(S); % Determine elements of matrix A=S(1,1); B=S(1,2); C=S(2,1); D=S(2,2); % equivalent focal of length fs=-(1/C); fprintf('equivalent focal of length is %.2f m \n',fs); Xác định tiêu cự % 1st focal point _ from RP1 to F1 FP1=D/C; %determine whether position of 1st focal plane is the left or the right of the position lens if FP1% 2nd focal point_from RP2 to F2 FP2=-A/C; %determine whether position of 2st focal plane is the left or the right of the negative lens if FP2>> [detS, S]=Ray_d(0.1,-0.1,0.05) equivalent focal of length is 0.20 m 1st focal plane will be 0.30 m to the left of the position lens 1st principal plane will be 0.10 m to the left of the position lens 2st focal plane will be 0.10 m to the right of the negative lens 2st principal plane will be 0.10 m to the left of the negative lens detS = 1 S= 0.5000 0.0500 -5.0000 1.5000 Kết quả chạy trên matlab  Xác định thông số của hệ thấu kính, hay nói cách khác tìm thấu kính thích hợp để đạt được độ phóng đại ảnh theo yêu cầu.  Hướng giải quyết(dựa vào phần lý thuyết đã nêu): đo các tập giá trị R, S và độ phóng đại. Vẽ đồ thì lần lượt ,  theo R. Từ đó xác định các yếu tố của ma trận và suy ra các thông số của hệ quang học Bài toán % Input heights and distances of object and image, 5 sets of values % You choose number of set which you input. You must choose at least 5 sets which you need input n=input('You choose number of set which you input: '); while n ...