[理學]應用光學chapter(編輯修改稿)
2025-02-15 07:39 本頁面
【文章內容簡介】 置 3）入射光瞳與出射光瞳的大小 應用光學講稿 167。 53 視場光闌、入射窗、出射窗 ? 光學系統(tǒng)的成像范圍是有限的。 – 照相機中底片框限制了被成像范圍的大小 – 工具顯微鏡中分劃板的直徑決定成像物體的大小 ? 這種限制物體成像范圍的光闌稱為 視場光闌 應用光學講稿 一、視場光闌的確定方法： （ 2）確定 孔徑光闌 ； （ 1）用計算法或作圖法求每一光闌被它前面 光組在物空間所成的 像； （ 3）由 入瞳中心 向各光闌在物空間所成的 像的邊緣引光線，夾角最小者所對應的光闌即為視場光闌。 應用光學講稿 求上例中光組的視場光闌。 f1′= f1 =100mm， D1 = 40mm； f2′= f2 =120mm， D2 = 30mm， d1 = 20mm； D3=20mm， d2 = 30mm ， L1 = 200mm mm20mm100D1 D2 D3 mm200F F’ mm30應用光學講稿 求出系統(tǒng)每一個光闌被它前面光組在物空間所成的像（此步驟在 求孔徑光闌時 已經進行） D 3 （ 孔徑光闌） D 2 39。 D 1 D 1 39。 D 2 F 1 39。 F 2 39。 D 3 39。 mm25 mm150 w1 w2 w3 應用光學講稿 ? D1′ 對入瞳中心的張角為 ? D2′ 本身是入瞳， D3′對入瞳中心的張角為 D3′對入瞳中心的張角最小，故光闌 3 是視場光闌。 5425201 ???tg15425150131003 ????tg應用光學講稿 二、相關概念 光學系統(tǒng)的視場光闌確定后引入如下概念： ?入射窗 ： 視場光闌 被其 前面光組 在 物空間 所成的像。 (簡稱 入窗 ) ?出射窗 ： 視場光闌 被其 后面光組 在 像空間 所成的像。 (簡稱 出窗 ) 入窗限制物空間的可成像范圍 出窗限制像空間的成像范圍 入窗和出窗共軛。 應用光學講稿 D 3 （ 孔徑光闌） D 2 39。 D 1 D 1 39。 D 2 F 1 39。 F 2 39。 D 3 39。 mm25 mm150 w1 w2 w3 視場光闌 出射窗 入射窗 W’ 出射光瞳 入射光瞳 應用光學講稿 在上例中，出窗與視場光闌重合。 物方視場角 ： 在物空間中 ， 入窗邊緣對入瞳 中心的張角 2?。 像方視場角 ： 在像空間中，出窗邊緣對出瞳中心的張角 2? ?。 半視場角 ?與 ??也可以表示光組視場的大小，因此常把 ?與 ??稱為視場角。 視場光闌是對一定位置的孔徑光闌而言的。當孔徑光闌位置改變時，原來的視場光闌將可能被另外的光孔所代替 。 應用光學講稿 實際中入瞳總是有一定的大小 則 A1以內的區(qū)域每點均以充滿入瞳的全部光束成像 A1A2區(qū)域內每一點已不能用充滿入瞳的全部光束成像，有一部分光線被入窗阻擋。 A2A3區(qū)域內每點光線被入窗阻擋的更多。 A3點以外的區(qū)域每點光線不能進入入瞳，不能成像。 O3A2A1A漸暈現象 入瞳 入窗 p q 2a 應用光學講稿 這種由軸外點發(fā)出充滿入瞳的光束中部分光線被其他光孔遮攔的現象稱為軸外點光束的漸暈。 物點離光軸越遠，漸暈越大 漸暈系數：軸外光束在入瞳面上的截面積與入瞳面積之比。 由 A1到 A2，漸暈系數由 1到 由 A2到 A3，漸暈系數由 0 因此整個視場由亮逐漸變暗，沒有清晰的界限。 O3A2A1A入瞳 入窗 應用光學講稿 ? 入射光瞳具有一定大小時，沒有漸暈的情況也是存在的。 即 ? 入射窗和物平面相重合。 ? 或者把視場光闌設置在像平面上。 ? 視場具有清晰的界限。 物平面 入窗 入瞳 出瞳 像平面 視場光闌 出窗 0paq2AA 31 ??應用光學講稿 光學系統(tǒng)的視場大小用兩種方法表示 線視場： 對近距離成像的光組，常用能看到的物平面直徑來表示 ?視場角： 對遠距離或無限遠物體成像的光組，常用角度來表示其視場的大小 用于近距離成像系統(tǒng)，如顯微系統(tǒng)。 用于遠距離成像系統(tǒng)，如望遠鏡，照相物鏡。 應用光學講稿 光學系統(tǒng)中還有一種光闌并不限制通過光學系統(tǒng)參與成像的光束，只對非成像物體射進系統(tǒng)的雜光起限制作用，稱為 消雜光光闌 。 為了改善軸外點的成像，常有意識地縮小某一、二個透鏡直徑，擋去一部分成像光線，這種被縮小直徑的透鏡或光孔稱為 漸暈光闌 。 應用光學講稿 三、兩種光闌作用的比較 ? 對孔徑光闌與視場光闌 ? 孔徑光闌限制成像光束的孔徑，即決定像的照度、分辨率。 ? 視場光闌決定視場，即物體成像的范圍。 ?
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1