二章光学仪器的基本原理0ppt课件.ppt
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1、二章光学仪器的基本原理0ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2.1 人的眼睛人的眼睛2.2 助视仪器的放大本领助视仪器的放大本领2.3 目镜目镜2.4 显微镜的放大本领显微镜的放大本领2.5 望远镜的放大本领望远镜的放大本领2.6 光阑光阑 光瞳光瞳2.7 光度学概要光度学概要光能量的传播光能量的传播2.8 物镜的聚光本领物镜的聚光本领2.10 象差象差*2.1 人的眼睛人的眼睛一、一、人眼的结构人眼的结构(从光学仪器的角度来讲)(从光学仪器
2、的角度来讲)从从几何光学几何光学的角度,的角度,人眼人眼照相机照相机是一个精密的是一个精密的光学仪器光学仪器瞳孔瞳孔控制进入人眼的光通量。控制进入人眼的光通量。几个名词:几个名词:晶状体晶状体可调焦距的凸透镜。可调焦距的凸透镜。视网膜视网膜接收象。接收象。二、二、简化眼简化眼从几何光学的观点来看,从几何光学的观点来看,人眼是一个由不同介质人眼是一个由不同介质构成的共轴光具组构成的共轴光具组,因而可以简化成单折射球面,因而可以简化成单折射球面的的简化眼简化眼。Fn=1n=4/3f=22.8mm三、三、人眼的调节功能人眼的调节功能正常眼正常眼远点远点 近点(随年龄变化)近点(随年龄变化)明视距离明
3、视距离 25 cm 非正常眼非正常眼近视眼近视眼远点不在远点不在,凹透镜矫正。,凹透镜矫正。远视眼远视眼近点近点变远,凸透镜矫正。变远,凸透镜矫正。散散 光光 角膜曲率不均匀。角膜曲率不均匀。光焦度:光焦度:单位:屈光度单位:屈光度=1/米米度数度数=100屈光度屈光度近视眼近视眼,凹透镜矫正。凹透镜矫正。远视眼远视眼,凸透镜矫正。凸透镜矫正。2.2 助视仪器的放大本领助视仪器的放大本领一、一、放大本领的放大本领的 概念概念1.眼睛对物体大小的感觉眼睛对物体大小的感觉u物体对人眼张开的视角物体对人眼张开的视角u2.放大本领放大本领-luPQPQ-lQP-lul:不用助视仪器在视网膜上的象长。:
4、不用助视仪器在视网膜上的象长。l:用助视仪器在视网膜上的象长。:用助视仪器在视网膜上的象长。u:经助视仪器后的象对人眼张开的视角。:经助视仪器后的象对人眼张开的视角。u远物远物:对人眼张开的视角。:对人眼张开的视角。近物近物:放在明视距离处,对人眼张开的视角。:放在明视距离处,对人眼张开的视角。放大本领放大本领透镜的放大本领:透镜的放大本领:二、二、放大镜放大镜25 cmuyFuyy-s 2.3 目镜目镜一、一、目镜的作用目镜的作用目镜是复杂的放大镜,其特点:目镜是复杂的放大镜,其特点:M大,视场大,大,视场大,可以校正象差。可以校正象差。目镜一般由两个或目镜一般由两个或几个薄透镜组成几个薄透
5、镜组成接目镜(视镜)接目镜(视镜)向场镜(场镜)向场镜(场镜)二、二、两种目镜两种目镜1.惠更斯目镜惠更斯目镜HHFL1L2组合:组合:消色差消色差特点:特点:(1)消色差;消色差;(2)只能接在物镜后,使成象在明视距离,只能接在物镜后,使成象在明视距离,起放大作用;起放大作用;(3)视场大。视场大。2.冉斯登目镜冉斯登目镜HHF组合:组合:特点:特点:(1)直接可当放大镜使用;直接可当放大镜使用;(2)与惠更斯目镜比较,与惠更斯目镜比较,可直接作放大镜可直接作放大镜 观察实物观察实物,惠更斯目镜只能观察象;,惠更斯目镜只能观察象;(3)整个系统比较长。整个系统比较长。2.4 显微镜的放大本领
6、显微镜的放大本领显微镜显微镜物镜物镜一组透镜,焦距一组透镜,焦距f1短短目镜目镜一组透镜,焦距一组透镜,焦距f2简化为简化为单个透镜单个透镜 F1F2物镜物镜目镜目镜光学间隔光学间隔=F1F2 l(筒长)(筒长)f1,f2很短很短-u-y1y显微镜的放大本领:显微镜的放大本领:2.5 望远镜的放大本领望远镜的放大本领望远镜望远镜物镜物镜,f1长长目镜目镜 反射镜反射镜反射式望远镜反射式望远镜透镜透镜折射式望远镜折射式望远镜会聚会聚开普勒望远镜开普勒望远镜发散发散伽利略望远镜伽利略望远镜一、一、开普勒望远镜开普勒望远镜无穷远的物无穷远的物物镜物镜目镜目镜F1 F2u-u =0-y1远物,小视角远
7、物,小视角放大本领:放大本领:有限远的物有限远的物物镜物镜目镜目镜F1 F2放大本领:放大本领:M0,正立虚象正立虚象放大本领:放大本领:三、三、反射式望远镜(天文望远镜)反射式望远镜(天文望远镜)牛顿式反射望远镜牛顿式反射望远镜格雷戈里式望远镜格雷戈里式望远镜卡斯格伦式望远镜卡斯格伦式望远镜近代,采用近代,采用施密特物镜施密特物镜哈勃太空望远镜哈勃太空望远镜目镜目镜F2F1uu四、四、激光扩束器激光扩束器会聚产生会聚产生 电电 离离倒装的伽利略望远镜倒装的伽利略望远镜 补充补充:设开普了勒望远镜和伽利略望远镜的物镜设开普了勒望远镜和伽利略望远镜的物镜和目镜之间的距离均为和目镜之间的距离均为1
8、0cm,视角放大率均为,视角放大率均为3倍,倍,分别求它们的分别求它们的 f1,f2。2.6 光阑光阑 光瞳光瞳一、一、光阑的概念光阑的概念光阑光阑光学系统中具有光学系统中具有透光孔透光孔的屏。的屏。作用:作用:1.限制孔径角大小限制孔径角大小2.限制轴外成象光束限制轴外成象光束3.控制光通量控制光通量4.挡掉杂散光挡掉杂散光以作用分类:以作用分类:有效光阑有效光阑限制轴上物点孔径角限制轴上物点孔径角视场光阑视场光阑限制轴外成象限制轴外成象 二、二、有效光阑和光瞳有效光阑和光瞳有效光阑有效光阑在所有各光阑中,在所有各光阑中,限制入射光束限制入射光束 最起作用最起作用的那个光阑。的那个光阑。是针
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