[理學(xué)]應(yīng)用光學(xué)chapter-文庫(kù)吧資料
2025-01-25 07:39本頁(yè)面
【正文】 做成一放大鏡，眼瞳 2放在透鏡像方焦點(diǎn) F1?上，眼瞳直徑 D2=4mm，物面放在透鏡物方焦點(diǎn) F1上，試分析系統(tǒng)中的孔徑光闌、視場(chǎng)光闌、入瞳、入窗、物方孔徑角、物方視場(chǎng)角和線視場(chǎng)，視場(chǎng)內(nèi)有無(wú)漸暈？ 應(yīng)用光學(xué)講稿 167。 應(yīng)用光學(xué)講稿 例題：一個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)由兩個(gè)正薄透鏡組成，已知物鏡的焦距 ，通光口徑 ，物鏡與目鏡相隔 ， 目鏡的通光口徑 ，物鏡與目鏡的光學(xué)間隔 。 ? 視場(chǎng)光闌決定視場(chǎng)，即物體成像的范圍。 為了改善軸外點(diǎn)的成像，常有意識(shí)地縮小某一、二個(gè)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 。 用于遠(yuǎn)距離成像系統(tǒng)，如望遠(yuǎn)鏡，照相物鏡。 ? 視場(chǎng)具有清晰的界限。 即 ? 入射窗和物平面相重合。 由 A1到 A2，漸暈系數(shù)由 1到 由 A2到 A3，漸暈系數(shù)由 0 因此整個(gè)視場(chǎng)由亮逐漸變暗，沒(méi)有清晰的界限。 O3A2A1A漸暈現(xiàn)象 入瞳 入窗 p q 2a 應(yīng)用光學(xué)講稿 這種由軸外點(diǎn)發(fā)出充滿入瞳的光束中部分光線被其他光孔遮攔的現(xiàn)象稱為軸外點(diǎn)光束的漸暈。 A2A3區(qū)域內(nèi)每點(diǎn)光線被入窗阻擋的更多。當(dāng)孔徑光闌位置改變時(shí)，原來(lái)的視場(chǎng)光闌將可能被另外的光孔所代替 。 半視場(chǎng)角 ?與 ??也可以表示光組視場(chǎng)的大小，因此常把 ?與 ??稱為視場(chǎng)角。 物方視場(chǎng)角 ： 在物空間中 ， 入窗邊緣對(duì)入瞳 中心的張角 2?。 D 3 39。 D 2 F 1 39。 應(yīng)用光學(xué)講稿 D 3 （ 孔徑光闌） D 2 39。 (簡(jiǎn)稱 入窗 ) ?出射窗 ： 視場(chǎng)光闌 被其 后面光組 在 像空間 所成的像。 mm25 mm150 w1 w2 w3 應(yīng)用光學(xué)講稿 ? D1′ 對(duì)入瞳中心的張角為 ? D2′ 本身是入瞳， D3′對(duì)入瞳中心的張角為 D3′對(duì)入瞳中心的張角最小，故光闌 3 是視場(chǎng)光闌。 F 2 39。 D 1 D 1 39。 應(yīng)用光學(xué)講稿 求上例中光組的視場(chǎng)光闌。 53 視場(chǎng)光闌、入射窗、出射窗 ? 光學(xué)系統(tǒng)的成像范圍是有限的。兩透鏡相隔 40mm。物點(diǎn) P置于透鏡前 120mm處。 ? 對(duì)于 無(wú)限遠(yuǎn)的物體 ，光學(xué)系統(tǒng)的所有光孔被其前面的光學(xué)零件在物空間所成的像中，直徑最小的一個(gè)光孔像就是系統(tǒng)的入瞳。 ? 在上例中，若物距 l1 = 100mm，此時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌為哪一個(gè)？ 應(yīng)用光學(xué)講稿 注：在目視儀器中，出瞳的像一定要成在系統(tǒng)外面，以使眼睛的瞳孔與之重合。 應(yīng)用光學(xué)講稿 必須注意： ? 光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌只是對(duì)一定位置的物體而言的。fDA ?AD39。 進(jìn)入系統(tǒng)的光能越多，理論分辨本領(lǐng)越高。 應(yīng)用光學(xué)講稿 對(duì)于不同類型的光學(xué)系統(tǒng)，有不同的表示方法來(lái)表征這種孔徑角相應(yīng)的性能參數(shù) ? 顯微系統(tǒng)和投影系統(tǒng)的物鏡常用 nsinUmax表示，被稱之為 數(shù)值孔徑 ，用 NA表示，即 m a xUs i nnNA ? n — 物方空間的介質(zhì)折射率。 ? 光束的孔徑角是表征實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)功能的重要性能參數(shù)之一，用 Umax 表示。 應(yīng)用光學(xué)講稿 通過(guò)入射光瞳 中心 的光線稱為 主光線 ? 由于共軛關(guān)系，主光線也必然通過(guò)孔徑光闌中心和出瞳中心。 出射光瞳 L 1 39。 孔徑光闌 Q Q 2 Q L 2 P 39。 L 1 A39。 應(yīng)用光學(xué)講稿 Q Q Q 2 A U P1 P P2 入射光瞳 孔徑光闌 L 1 L 2 L2’ 應(yīng)用光學(xué)講稿 ?將光學(xué)系統(tǒng)中所有光學(xué)零件的通光孔分別通過(guò)其后面的光學(xué)零件成像到整個(gè)系統(tǒng)的 像空間 去，系統(tǒng)的出射光瞳必然是其中對(duì)像面中心的 張角為最小 的一個(gè)。 應(yīng)用光學(xué)講稿 ?將光學(xué)系統(tǒng)中所有光學(xué)零件的通光孔分別通過(guò)其前面的光學(xué)零件成像到整個(gè)系統(tǒng)的 物空間 去，系統(tǒng)的入射光瞳必然是其中對(duì)物面中心的 張角為最小 的一個(gè)。 Q Q 2 Q L 1 L 2 U′— 像方孔徑角 應(yīng)用光學(xué)講稿 ?入射光瞳通過(guò)整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)所成的像就是出射光瞳 入瞳 與 出瞳 對(duì)整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)是 共軛 的。 U39。 y39。 Q Q 2 Q 孔徑光闌 L 1 L 2 U— 物方孔徑角 應(yīng)用光學(xué)講稿 ? 孔徑光闌 被其前面的光組 在光學(xué)系統(tǒng) 物空間所成的像稱為 入射光瞳 ，簡(jiǎn)稱 入瞳 。 y U P P1 P2 U39。 應(yīng)用光學(xué)講稿 同理，求得光闌 3在物空間的像 mmy31003 ?mml 1503 ?mm25mm150D’1 D’2 D’3
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