光學(xué)加工與檢測中的關(guān)鍵參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系
上海弘測儀器科技有限公司
玻璃鏡片的平行度(更準(zhǔn)確地說是"不平行度")用角度(秒)和長度(微米)表示,其換算關(guān)系依賴于鏡片的直徑。
基本公式:
Δ = d × tan(θ)
符號(hào)
Δ
兩端最大厚度差 (μm)
符號(hào)
d
鏡片直徑 (mm)
符號(hào)
θ
不平行度 (角秒)
由于角度 θ 非常小(通常在幾秒到幾十秒之間),我們可以使用小角度近似:tan(θ) ≈ θ(θ 需以弧度為單位)。
極小的角度 θ(弧度)在距離 d 處產(chǎn)生的高度差 Δ:
Δ = d × θ
將 θ 從角秒轉(zhuǎn)換為弧度:
θ (弧度) = θ (角秒) / 206265
代入得到精確公式:
Δ (μm) = [d (mm) × θ (角秒)] / 206.265
工程簡化公式(誤差約3%):
Δ (μm) ≈ [d (mm) × θ (角秒)] / 200
問題:
一塊直徑為 50 mm 的圓形玻璃鏡片,測得它的不平行度為 10 角秒,求兩端的最大厚度差是多少?
使用公式:
Δ = (50 × 10) / 206.265
計(jì)算結(jié)果:
≈ 2.42 μm
使用公式:
Δ ≈ (50 × 10) / 200
計(jì)算結(jié)果:
= 2.5 μm
這塊鏡片的平行度可以表示為:
| 表示方法 | 物理意義 | 適用場景 |
|---|---|---|
| 角度(如 5″) | 描述了光束穿過鏡片后產(chǎn)生的偏折角 | 光學(xué)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)成像質(zhì)量分析。直接關(guān)系到像質(zhì)好壞,是更本質(zhì)的參數(shù) |
| 厚度差(如 2.5 μm) | 描述了鏡片自身在特定直徑上的幾何尺寸差異 | 光學(xué)冷加工、粗磨/精磨工序、平面度檢測。在生產(chǎn)線上直接測量方便 |