光學(xué)儀器基本原理

1、關(guān)于光學(xué)儀器基本原理第1頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四（1） 保證近軸條件，改善成像質(zhì)量（像的清晰度），控制景深（2） 控制成像物空間的范圍（3） 控制像面的亮度（1） 孔徑光闌：諸擋光孔中,最有效的控制成像光束光能量者，稱為孔徑光闌簡稱孔闌1) 光闌的作用： 2) 光闌的種類：第2頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四ABAB孔徑光闌底片第3頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四瞳孔（2）視場光闌 ：諸擋光孔中,最有效的控制成像物空間范圍者，稱為視場光闌.簡稱場闌人眼瞳孔：孔徑光闌，窗窗：視場光闌物點第4頁，共35頁，2022年，

2、5月20日，9點34分，星期四ABAB孔徑光闌視場光闌底片第5頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四2 光瞳（pupil） 孔徑光闌在物空間中的等效孔徑 孔徑光闌在像空間中的等效孔徑 入射光瞳(入瞳)：限制入射光束的有效孔徑,是孔徑光闌對前方光學(xué)系統(tǒng)所成的像出射光瞳(出瞳)：限制出射光束的有效孔徑, 孔徑光闌對后方光學(xué)系統(tǒng)所成的像第6頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 孔徑光闌與光軸上物點位置有關(guān)，欲確定孔闌，必須首先明確是對光軸上哪個物點 將系統(tǒng)所有的通光孔成像于光學(xué)系統(tǒng)的物空間，其中對軸上物點張角最小者，稱為入瞳，入瞳對應(yīng)的物叫做孔闌 孔闌對后光學(xué)系

3、統(tǒng)的像，為出射光瞳，簡稱出瞳怎樣確定孔闌？第7頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四在這個系統(tǒng)中，孔徑光闌同時也是出瞳孔徑光闌入瞳- 孔徑光闌對前方系統(tǒng)成的像入射孔徑角出射孔徑角uu第8頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四在這個系統(tǒng)中，孔徑光闌同時也是入瞳孔徑光闌出瞳-孔徑光闌對后方系統(tǒng)成的像uu入射孔徑角出射孔徑角第9頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四uu孔徑光闌出瞳入瞳？第10頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四某種相機鏡頭的孔徑光闌、光瞳第11頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四透鏡的像差

4、(Lens Aberrations) 1 像差的基本概念 如果成像系統(tǒng)： 1）不能將一個物點唯一地變換成一個像點； 像差單色像差(monochromatic aberration)色差(chromatic aberration)或者 2）物像平面上各點的線放大率不同第12頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四-uuPP近軸條件下： 單色像差的來源球面系統(tǒng)在近軸條件下可以理想成像物像一一對應(yīng)第13頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四非近軸情況下，三次冪以上項不能忽略-uuPP出現(xiàn)三級以上像差 球面系統(tǒng)不能理想成像第14頁，共35頁，2022年，5月20日，9

5、點34分，星期四三級像差(或初級像差)-5種： 1) 球差(spherical aberration)2) 慧差(coma)3) 像散(astigmatism)和場曲(curvature of field)4) 畸變(distortion)第15頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四2 球差(Spherical aberration) 軸上物點發(fā)出的大孔徑光線不聚焦于一點 PP第16頁，共35頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線近軸光線FSfs球差的定量：dL = f-s FSsfsdL 0 - 正球差dL 0 - 正慧差dH 0 - 正像散差dL 時 焦平面上兩星像的最小可分辨間距： 分辨本領(lǐng)(Resolving Power)