एक दो-लेंस रिले: छवियों को एक साथ जोड़ना
1 · भविष्यवाणी
दो समान अभिसरण लेंस रखे गए हैं ताकि पहले लेंस की छवि दूसरे लेंस की वस्तु बन जाए। क्या समग्र सिस्टम आवर्धन केवल दो लेंसों के व्यक्तिगत आवर्धन को गुणा करता है?
- सिस्टम आवर्धन व्यक्तिगत आवर्धन का योग है।
- हाँ - सिस्टम आवर्धन प्रत्येक लेंस के व्यक्तिगत आवर्धन का उत्पाद है: M = m₁ × m₂.
- व्यक्तिगत लेंस आवर्धन से सिस्टम आवर्धन की भविष्यवाणी नहीं की जा सकती।
2 · सेट अप
- compound-relay प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। दोनों लेंसों में f = 10 सेमी है, जिसे 40 सेमी द्वारा अलग किया गया है।
- first-lens image-distance और system-magnification रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए लेंस 1 से ऑब्जेक्ट की दूरी निर्धारित करें और पहली छवि दूरी और समग्र सिस्टम आवर्धन रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| L 1 से वस्तु की दूरी (cm) | L 1 की छवि दूरी (cm) | सिस्टम आवर्धन एम |
|---|---|---|
| 14.00 | ||
| 20.00 | ||
| 26.00 |
अपने तीन परीक्षणों के लिए L 1 की वस्तु दूरी (x-अक्ष) के विरुद्ध सिस्टम आवर्धन M (y-अक्ष) को प्लॉट करें।
4 · विश्लेषण करें
- एक परीक्षण के लिए, 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 सेमी) से L1 की छवि दूरी d_i1 की गणना करें, फिर L2 की ऑब्जेक्ट दूरी d_o2 = 40 − d_i1, फिर 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 सेमी) से L2 की छवि दूरी d_i2 निकालें। अंततः M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)। तालिका से M की तुलना करें।
- बताएं कि L 1 की वास्तविक छवि L 2 की वास्तविक वस्तु क्यों बन जाती है - दूसरे लेंस को इसकी परवाह नहीं है कि उसकी 'ऑब्जेक्ट' वास्तव में पहले लेंस द्वारा बनाई गई छवि है; यह केवल उन सभी प्रकाश किरणों का चित्रण करता है जो इस तक पहुँचती हैं।
5 · विस्तार
- जब वस्तु L 1 के 2 f बिंदु पर बैठती है (d_o 1 = 20 सेमी, इसलिए d_i 1 = 20 सेमी भी), सिस्टम आवर्धन बिल्कुल 1 पर आता है - अंतिम छवि मूल वस्तु के समान आकार और अभिविन्यास है, भले ही यह दो अलग-अलग व्युत्क्रमों से होकर गुजरी हो। बताएं कि upright-equivalent को अंतिम ओरिएंटेशन देने के लिए दो व्युत्क्रम (प्रति लेंस एक) क्यों रद्द हो जाते हैं... या वे करते हैं? अपना चिन्ह जाँचें.
- इस तरह के मल्टी-लेंस रिले सिस्टम का उपयोग आकार या स्पष्टता खोए बिना एक छवि को दूरी तक ले जाने के लिए एंडोस्कोप और पेरिस्कोप में किया जाता है। बताएं कि क्यों एक एकल very-long-focal-length लेंस समान कॉम्पैक्ट रिले प्राप्त नहीं कर सका।
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
यौगिक प्रणाली आवर्धन
इमेजिंग तत्वों की किसी भी श्रृंखला के लिए, समग्र सिस्टम आवर्धन प्रत्येक व्यक्तिगत तत्व के आवर्धन का उत्पाद है: M = m₁ × m₂ × ... प्रत्येक तत्व उस वस्तु की छवि बनाता है (वास्तविक या पिछले तत्व की छवि) जो उसे वास्तव में प्राप्त होती है।