光學(xué)儀器及其成像的基本原理(編輯修改稿)
2025-06-16 20:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如 ； ? C增大攝距，遠(yuǎn)離拍攝主體。 ? 獲取淺景深的方法 ? A換用焦距更長(zhǎng)的鏡頭，使用長(zhǎng)焦端拍攝； ? B使用最大光圈； ? C縮短攝距，靠近拍攝主體； 景深的應(yīng)用效果圖 屈光度 ?球面鏡片對(duì)光線的屈折能力大小用屈光度（屈光力、折射力）來(lái)衡量，用 D表示。 ? D＝ 1/f′ ?式中 f′為像方焦距，單位 :米 D為屈光度，單位 :度 ?鏡頭的屈光度也是顯微鏡的一個(gè)基本參數(shù)。 三、透鏡成像原理、基本規(guī)律： ? 顯微鏡和放大鏡起著同樣的作用，就是使近處的微小物體形成一個(gè)放大的像，以供人眼觀察。只是顯微鏡比放大鏡可以具有更高的放大率而已。 ? 當(dāng)物體位于物鏡前方，離開物鏡的距離大于物鏡的焦距，但小于兩倍物鏡焦距。所以，它經(jīng)物鏡以后，必然形成一個(gè)倒立的放大的實(shí)像 A39。B39。 ? 這個(gè)實(shí)相 A‘B’再經(jīng)目鏡放大為虛像 A‘’B‘’后，供眼睛觀察。 ? 透鏡是顯微鏡的最基本構(gòu)造元件，了解透鏡的成像原理是運(yùn)用顯微鏡的前提。 透鏡鏡的成像原理： ? 物體上各個(gè)點(diǎn)發(fā)生或反射的光線，經(jīng)過(guò)透鏡，都會(huì)形成相應(yīng)的一個(gè)像點(diǎn)，這些像點(diǎn)重新組成物體的像。 ? 根據(jù)光線的傳播規(guī)律，作圖法一般利用三條特殊光線進(jìn)行圖解透鏡的成像過(guò)程： a．平行主軸的入射光線折射后過(guò)像方焦距 F′； b．過(guò)物方焦點(diǎn) F的入射光線折射后平行于主軸； c．過(guò)光心的入射光線，折射后方向不變。 薄透鏡的作圖求象法： ? 利用經(jīng)過(guò)兩焦點(diǎn)和光心的三條典型光線中的兩條畫出象點(diǎn)的方法，都要在近軸條件下才成立。 ? 如果物點(diǎn)在主軸上，三條典型的光線就合并成一條，這時(shí)用作圖法確定象的位置必須利用焦平面的性質(zhì)。 ? 在近軸條件下，通過(guò)物方焦點(diǎn) F與主軸垂直的平面叫做物方焦平面（相應(yīng)的叫像方焦平面）。 ? 與主軸成一定傾角的入射平行光束，折射后會(huì)聚于象方焦平面上一點(diǎn) 。 A A ′F ′F焦平面? 凸透鏡的成像可用公式計(jì)算法： 1/S’1/ S＝ 1/ f’ ? 透鏡成像放大率計(jì)算公式： K＝ A’B’/AB ＝ S’/S ? 當(dāng) K＞ 0時(shí) 正立、虛像 ? K＜ 0時(shí) 倒立、實(shí)像 ? ｜ K｜＞ 1時(shí) 放大像 ? ｜ K｜＝ 1時(shí) 等大像 ? ｜ K｜＜ 1時(shí) 縮小像 － S S ′AB B ′A ′F ′F B ′A ′FF ′AB透鏡成像基本規(guī)律： ? (1) 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以外時(shí)，則在象方二倍焦距以內(nèi)、焦點(diǎn)以外形成縮小的倒立實(shí)象； ? (2) 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距上時(shí)，則在象方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實(shí)象； ? (3) 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點(diǎn)以外時(shí)，則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實(shí)象； ? (4) 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)上時(shí)，則象方不能成象； ? (5) 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，則象方也無(wú)象的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成放大的直立虛象。 光學(xué)系統(tǒng) 實(shí)物成虛實(shí)象 光學(xué)系統(tǒng) 物空間 像空間 實(shí)物成實(shí)象 光學(xué)系統(tǒng) 虛物成實(shí)象 凹透鏡成像原理： ? 物體經(jīng)薄凹透鏡的成像位于像方焦點(diǎn) F′左方的?？梢钥闯霭纪哥R成像圖為圖中 A′B′并非光線實(shí)際會(huì)聚后所結(jié)成的影像，而人眼自凹透鏡右方觀察時(shí)的感覺，故為虛像。 四、透鏡成像的像差 ? 從前面的討論已知，理想光學(xué)系統(tǒng)對(duì)近軸物體發(fā)出的窄光束能理想成像，即每一個(gè)物點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)像點(diǎn)；每一個(gè)物平面對(duì)應(yīng)一個(gè)像平面，而且系統(tǒng)對(duì)同一物平面上的點(diǎn)的橫向放大率是一個(gè)常數(shù)。 ? 由于實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)中非近軸物點(diǎn)和非近軸光線也參與成像，因此實(shí)際像與理想像之間存在著偏差，這種偏差就是像差。 ? 像差可分為單色像差和色差兩種。 ? 共軸系統(tǒng)的單色像差可分為球差、彗差、像散、場(chǎng)曲和畸變五種。 ? 色差是由于光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡材料對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同產(chǎn)生色散而導(dǎo)致的像差
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