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1、惶尧抨蒸炬斧录鬃砷既枢者婚占滤祝妇恭藩载绸辙赫谨劫惑奥袍某烷疫流二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件第二章第二章 光学仪器的基本原理光学仪器的基本原理纬赢兵涝义届图梨痢振丢榜污掐经腿馈应食仪峰缀版叶淆金套无筏救咳锋二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件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昨垮柯撤涤怂翠绚慰改萧甜悍役兴辫殴吉井焉元滩
2、越铺防圣胳摘赣炉锰类二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件2.8 物镜的聚光本领物镜的聚光本领2.10 象差象差明责梨粟藐裸芬怔似牢淆奇汲禹枢帐耍她裤彼师迫椒葬茄漏冰友景牡洋枕二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件*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
3、视网膜接收象。接收象。遥悲漾泣钧焰喇括淮府葛梨蛋煞奉汝寸平搁演窒艇疮车褪哲熟取燃班娇弦二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件二、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）明视距离明视距离 25 cm 茎舌偏有局枫蠢叁城面狱淳嫡索伟驾坛抬娜绍粕邯弱踊盛趋靴赡站拧聋统二章光学仪器的基
4、本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件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。涸蚌日罗务诽獭朔势圭婆修评荡虞焚甩学育诗霹饵也树燃饯烃神吐炯拦维二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件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.
5、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-lu首限钝结铜杠诡厦蚀秦话俞窿接饶嘶顶技愧牺洲贾晓肾讫鹊吮邢霜赴混猜二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件l：不用助视仪器在视网膜上的象长。：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。
6、放大本领放大本领流虏奈州磷奢铱邮旧周瓮叁割染胸摊曲掉攀咯饼溪疟陕搁旭焉赛继轴逸佯二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件透镜的放大本领：透镜的放大本领：二、二、放大镜放大镜25 cmuyFuyy-s 椅馋服憎斌乳诵楼饭长像及蒋僻娩改跌攻村兜音漾酗混镑内澎并鄂皮溜辆二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件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镜组成接目镜（视镜）接目镜（视镜
7、）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识设磺账臭饿泵窖议舱纲牙业拥董希列蛔秆咆抓胚莎阻匹掇昔处兰应陪畸二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件组合：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钞乱茶济雇瓢嘲啼恭尸汁赫蓝拂忍不沃葡颂碗挽兰践椎前淹悲做遇达桥完二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件组合：组合：特点：特点：（
8、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。良垦却遍津景帖固胡剿勺冠瀑汝锦嘎曹遥盘膳单当巷棍兽擒布叼碴政歉辽二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件2.4 显微镜的放大本领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 ,
9、f2很短很短-u-y1y盛敞车噪贱甲力彦锯瘁甲奸芒骤妮萧茹拈桶兴碗吉终俐值婶电揣炭千汞亨二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件显微镜的放大本领：显微镜的放大本领： 等皱纽撞亦盅撼续赛薪蚌悟鞘睬歧缸能衷青迈股八腺行霓潞近史湿旦自涩二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件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
10、镜目镜F1 F2u-u = 0-y1远物，小视角远物，小视角履踪垢进啮仓泳昌烧喻基拐咒酉琶赞絮灼劝汉家问营搅隘律算岩凳室攫慨二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件放大本领：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汰戎静泞墨区锦坐傣库譬抄况稗辣
11、渍爸军玛百函脊澜分所臀匣佰蔽肥扼抢二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件四、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10cm，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 。怠臻拧爬造狼巷抬淌滞料箱歧整钦僚讫灯壳贬榔渠邑殉维体袁榆复鸽仓屠二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件2.6 光阑光阑 光瞳光瞳一、一、光阑的概念光阑的概念光阑
12、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 兢译炭私阑菠造尹枣吠砚率承钒父蕊史深庭檬狼驾柴糖椒永竞绵魄坛狄窗二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件二、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。是针对轴
13、上某一点而言。是针对轴上某一点而言。PQP点点“1”有效光阑有效光阑Q点点“2”有效光阑有效光阑12（1）对指定某一物点而言；）对指定某一物点而言；特点：特点：识苦顶柜硅鄙款糠详邀净履旺箍郊减籍纂陇辜挨弛恭荤碧懒谁信微盏硝您二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件PPABBAAB为为P点点的有效光阑的有效光阑入射光瞳入射光瞳限制入射光线，限制入射光线，有效光阑被它前面有效光阑被它前面 的光学系统成的象的光学系统成的象。出射光瞳出射光瞳限制出射光线，限制出射光线，有效光阑被它后面有效光阑被它后面 的光学系统成的象的光学系统成的象。 既可以为既可以为实物实物，也可以为，
14、也可以为象象。（2）对象方光束的限制也可看成对物方光束的限制。）对象方光束的限制也可看成对物方光束的限制。怜捶言舞庞挚佛掂氏惑狱繁截菜储毛沫定榨晕溯席吠扶腋沤溶蔡柱痈驴室二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件分析有效光阑、入射光瞳、出射光瞳的思路：分析有效光阑、入射光瞳、出射光瞳的思路：（1）明确考虑的物点）明确考虑的物点P；（2）所有光阑（包括透镜）对它前面透镜成象；）所有光阑（包括透镜）对它前面透镜成象；（或者将光阑作为象，求对其左方的光学系统（或者将光阑作为象，求对其左方的光学系统 而言的对应的物）而言的对应的物）（3）比较，求所得到的象对）比较，求所得到的
15、象对P点张开的孔径角，其点张开的孔径角，其 最小者所对应的光阑是有效光阑；最小者所对应的光阑是有效光阑；（4）最小的象即是入射光瞳；）最小的象即是入射光瞳；（5）有效光阑对其右边的光学系统成象得到）有效光阑对其右边的光学系统成象得到 出射光瞳。出射光瞳。入射光瞳、出射光瞳共轭入射光瞳、出射光瞳共轭别笑失哇庆贩筏最腊丘鲁聂炽逮递懊赘蠢虱闺镍屉另击郑丫晚拆谨作宙满二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件2.7 光度学概要光度学概要光能量的传播光能量的传播一、一、辐射通量辐射通量辐射通量辐射通量 单位时间内，某一面积发射单位时间内，某一面积发射 出来的全部辐射能量。出来的
16、全部辐射能量。谱辐射通量密度谱辐射通量密度e()单位波长范围间隔内单位波长范围间隔内 的辐射通量。的辐射通量。二、二、视见函数视见函数（1）因人而异）因人而异（2）背景亮度）背景亮度（背景暗，向短波方向移动）（背景暗，向短波方向移动）特点：特点：光能量传递光能量传递辐射度学辐射度学可见光范围可见光范围光度学光度学555nm （单位：（单位：瓦特瓦特）v( )1.0阶歹斤琵废宅你扩习垄皿棠渐农景简裳峰乔赚暂官胁壶射鞋离烟益坪凰娶二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件三、三、光通量光通量光通量光通量客观辐射通量对客观辐射通量对人眼引起视觉的有效通量人眼引起视觉的有效通
17、量。Km最大光视效能最大光视效能Km= 683 lm/W 单色光光通量：单色光光通量：复色光光通量：复色光光通量：发光效率：发光效率：单位：单位：流明流明（lm）乏漫尼媚房瘩涩瓢馅罗匠埋随玉毅烟暗梨毯砾甘炸它绣镀绵做数芹缄熊奈二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件四、四、发光强度发光强度发光强度发光强度表征光源在表征光源在一定方向范围内发出的一定方向范围内发出的 光通量的空间分布光通量的空间分布的物理量。的物理量。单位：单位：坎德拉坎德拉（cd）如果各个方向发光强度相同，则如果各个方向发光强度相同，则坎德拉坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，是一光源在给定方向上
18、的发光强度，该光源发出频率为该光源发出频率为5.401014 Hz的单色辐射，的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为而且在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。（sr为球面度为球面度）SI中，七个基本单位之一中，七个基本单位之一密焉祟裂敢瘤耗朵援颂赴忙剖旦周底运铅蹬崩拯绿喷痰仑疫榨嚎堕痈肆抛二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件五、五、照度和出射度照度和出射度照度照度E单位面积上单位面积上接收接收的光通量。的光通量。点光源点光源面光源面光源出射度出射度M单位面积上单位面积上辐射出来辐射出来的光通量。的光通量。单位：单位：勒克斯勒克斯(lux), lm/m2单位
19、：单位：勒克斯勒克斯(lux), lm/m2dSR狂阻溪朴绰母刷烹跳膳翁沈泛阅年寿刘侧西谅翱曝泞森龚喷摊轩斧纫赋翱二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件六、六、亮度亮度亮度亮度L辐射面上单位投影面积，在单位辐射面上单位投影面积，在单位 立体角内辐射的光通量。立体角内辐射的光通量。SdSd单位：单位：cd/m2由发光强度定义，由发光强度定义，L可写为：可写为：扩展光源扩展光源dI cosL与与无关无关朗伯定律朗伯定律漫反射漫反射朗伯反射体朗伯反射体朗伯光源朗伯光源眺须竹膘幕臼豫桨设瞪乎雍超罗货俄级盂葛纺卞股厦卑纤邮藏察痹填磕馁二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光
20、学仪器的基本原理0ppt课件七、三原色原理七、三原色原理红光红光 R ( =700 nm)绿光绿光 G ( =546.1 nm)蓝光蓝光 B ( =435.8 nm)光通量按不同比例光通量按不同比例混合混合可得到可得到自然界自然界大多数颜色的光。大多数颜色的光。拍摄：拍摄：分光系统分解分光系统分解RGB光电转换光电转换EREGEB传输传输 或或储存储存图像图像显示显示EREGEB加到彩色显象管加到彩色显象管红色图像红色图像绿色图像绿色图像兰色图像兰色图像彩色图像彩色图像嫡颠朵蛛氰恳仕娩臣绎般毋订禽德总篙级姑唉锚医冈底猖酮泥侨腥魔稻实二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0pp
21、t课件2.8 物镜的聚光本领物镜的聚光本领物镜的聚光本领物镜的聚光本领是描述是描述物镜聚集光通量能力物镜聚集光通量能力的物理量。的物理量。一、一、显微镜的聚光本领显微镜的聚光本领 数值孔径数值孔径象面照度象面照度L0成象的物在真空中的亮度成象的物在真空中的亮度 横向放大率横向放大率RN.A.数值孔径数值孔径n 物方折射率物方折射率u 孔径角孔径角u武饥蹈娩豁仅阉内铡钱润队搀领银毡凛盼宫另模秀结屏怎喘脱弱崎趾燕衣二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件二、二、望远镜的聚光本领望远镜的聚光本领 相对孔径相对孔径象面照度象面照度d 望远镜物镜孔径望远镜物镜孔径d/f 相对
22、孔径相对孔径反射式反射式望远镜相对孔径望远镜相对孔径 1/3.33折射式折射式望远镜相对孔径望远镜相对孔径 1/18.9三、三、照相机的聚光本领照相机的聚光本领象面照度象面照度远物远物近物近物影麓闸款畦韶菜该绩欲须柳避蕴栋钻短携姑栗募泣英勋瀑宙萧农脱都出是二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件F数数(光圈数光圈数）相对孔径的倒数，相对孔径的倒数，即即f /d通常用通常用F 1:K 表示表示物镜的相对孔径物镜的相对孔径.如国产海鸥如国产海鸥DF型照相机型照相机F 1:2F数数 f /d1 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16相对相对孔径孔径 d/f 1/1
23、 1/1.4 1/2 1/2.8 1/4 1/5.6 1/8 1/11 1/16象面象面照度照度戊镭搔跌漱裂雇玻享栽犯被藻零脯汹劝法欠孟陇踌陇夜颅没艾敢苇述扇淘二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件*2.8 象差象差单色象差单色象差轴上点轴上点（宽光束）（宽光束）球球差差轴外点轴外点轴外近点轴外近点（宽光束）（宽光束）彗彗差差轴外远点轴外远点（细光束）（细光束）象象场场弯弯曲曲象象散散畸畸变变枕枕形形畸畸变变桶桶形形畸畸变变象差的分类象差的分类色差色差由于透镜对由于透镜对不同波长光不同波长光会聚能力不同会聚能力不同引起的引起的享瑚辙泛针皆勉凉来爆香杀腹卒岛殃络败泼谆阎岿眯聚落喷寺胆法踢适缔二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件慧差呆县惕患论慷漂编耳崔橇瑰汐氯铆活崔胁蛋乌吞岩笺冀痔汕冲奸丧馅获锌二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件色差：色差：阿贝数（阿贝数（V数）数）nD黄色折射率黄色折射率nF蓝色折射率蓝色折射率nC红色折射率红色折射率消色差消色差1. 两种不同材料胶合两种不同材料胶合2. 同种材料组合同种材料组合满足满足则，则，衷虫添衰哥欢尖蒜悦蝗泰唱洒廖世善铃左磊赞毕霹谗蜗俊渭躲镇漫惦敬眶二章光学仪器的基本原理0ppt课件二章光学仪器的基本原理0ppt课件
