以TALBOT干涉術測量透鏡焦距的新方法

Abstract

焦距是透鏡最重要的物理參數，了解光學系統的焦距值，可以曉得整個光學係統的其 它性質，因此，準確的焦距測量就顯得相當的重要。 利用Talbot干涉儀來測量焦距，有以下的優點：（１）光學裝置簡單；（２）光學系 統穩定性高；（３）干涉條紋對比度高；（４）能量使用率高，小雷射即可適用。在 本論文中利用Talbot效應；提出了兩種新的測焦距的方法，第一種方法將待測透鏡置 於第一個光柵Talbot image的位置，在透鏡後方特定位置觀察Moire Fringes 的傾斜 角，就可求得透鏡的焦距，此方法適用於長短焦距的薄透鏡。第二種方法結合了光線 追跡法及Moire Technique ，移動第二個光柵G2，並拍攝下G2在這二個位置時所對應 產生的Moire Fringes 。然後根據這兩張Moire Fringes 的傾斜角及G2的精確移動距 離，就可測量出待測透鏡的焦距。這個方法，免除待測透鏡位置誤差的影響，且由於 此方法測量焦距是由主平面（Principal Plane ）算至焦點，因此若是待測對象是透 鏡系統或是厚透鏡的話，則所測出的焦距是整個光學系統或厚透鏡的真正焦距。還有 本方法不但可適用於測量凸透鏡亦可適用於測量凸透鏡，且可測長焦距的透鏡亦可短 焦距的透鏡。