應(yīng)用光學(xué)-第五章20xx-文庫吧資料
2024-08-17 16:24本頁面
【正文】 用，稱為 消雜光光闌 。 物點(diǎn)離光軸越遠(yuǎn)，漸暈越大 漸暈系數(shù)：被攔掉的光束在入瞳面上的截面積與入瞳面積之比。 A3點(diǎn)以外的區(qū)域每點(diǎn)光線不能進(jìn)入入瞳，不能成像。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 40 實(shí)際中入瞳總是有一定的大小 則 A1以內(nèi)的區(qū)域每點(diǎn)均以充滿入瞳的全部光束成像 A1A2區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)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。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 39 視場光闌是對一定位置的孔徑光闌而言的。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 38 在上例中，出窗與視場光闌重合。 (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。 mm25 mm150 w1 w2 w3 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 36 ? 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 。 F 2 39。 D 1 D 1 39。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 34 求上例中光組的視場光闌。 53 視場光闌、入射窗、出射窗 ? 光學(xué)系統(tǒng)的成像范圍是有限的。 ? 對于 無限遠(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)？ 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 31 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。fF 1?? D — 入瞳直 徑 f’— 物 鏡 焦距 ? 相 對 孔 徑 A越大，表明能 進(jìn) 入系 統(tǒng) 的光能也越多 ? 而照相機(jī)， 則 常用另一 個(gè)術(shù)語 — 光 闌 指 數(shù) ，用 F來表示， 它 是相 對 孔 徑 的倒 數(shù) ，即 ? F俗稱 光圈 ，相對孔徑越大時(shí)，光圈數(shù)值愈小 。 物方孔徑角 Umax越大，其 數(shù)值孔徑 也越大 進(jìn)入系統(tǒng)的光能越多，理論分辨本領(lǐng)越高 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 29 ? 望遠(yuǎn)系統(tǒng)和攝影系統(tǒng)常用 相對孔徑 A來表示 39。 ? 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。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 27 通過入射光瞳 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。 ?對于一定位置的物體而言， 入瞳 決定了能進(jìn)入系統(tǒng)成像的最大光束孔徑，且 是 物面上各點(diǎn)發(fā)出的 成像光束進(jìn)入系統(tǒng)的公共入口 ； 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 24 Q Q Q 2 A U P1 P P2 入射光瞳 孔徑光闌 L 1 L 2 L2’ 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 25 ? 將光學(xué)系統(tǒng)中所有光學(xué)零件的通光孔分別通過其后面的光學(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像面中心的 張角為最小 的一個(gè)。 Q Q 2 Q L 1 L 2 U′— 像方孔徑角 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 22 ? 入射光瞳通過整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)所成的像就是出射光瞳 入瞳 與 出瞳 對整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)是 共軛 的 。 U39。 稱為 出射光瞳 ，簡稱 出瞳 ，其決定了系統(tǒng)像方孔徑角 U39。P39。 y39。 Q Q 2 Q 孔徑光闌 L 1 L 2 U— 物方孔徑角 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 20 ? 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 ，簡稱 入瞳。 y U P P1 P2 U39。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 17 同理，求得光闌 3在物空間的像 mmy ?mml 1 5 03 ?mm25mm150D’1 D’2 D’3 mm2002022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 18 ? 物點(diǎn) A對 光 闌 D1’ 的 張 角 1020220200 11 .Dt g u ???08330225 75182 ..t g u ??0 9 5 203 5 033333 ..t g u ??? 對 D2’ 的 張 角 ? 對 光 闌 D3’ 的 張 角 ? u2 為 最小， 說 明光 闌 像 D2‘ 限制了物點(diǎn)的 物方孔 徑 角 ，故 透 鏡 2的 鏡 框 為 孔 徑 光 闌 。2222 ????llyy?mmy 152 ??? 3. 再求光闌 3被前面光組所成的像 。12122?????lfllmml 252 ?因?yàn)? f1’= f1 =100mm， l 2’ = 20mm，利用高斯公式： 3D2D1D2d1dF1,F2 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 16 252039。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 15 1001120139。而牛頓公式和高斯公式皆由正光路導(dǎo)出，符號規(guī)則也由正光路規(guī)定，不可隨便用于反光路。 D’1 D’2 D’3 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 14 ? 解： 1的前面沒有任何光組，所以它本身就是在物空間的像。3D39。 A3D2D1D1L 2d1dF1,F2 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 12 圖解法 為了使各光闌和物點(diǎn) A產(chǎn)生直接聯(lián)系，把它們?nèi)砍上竦轿锟臻g去。 2022/8/22 哈工大測控技術(shù)與質(zhì)量工程研究所 11 ?例 已知一光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)零件組成，透鏡 1其焦距 f1′= f1 =100mm，口徑 D1 = 40mm；透鏡 2的焦距 f2′= f2 =120mm，口徑 D2 =
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