第十五章目視光學(xué)系統(tǒng)修改課件(放大鏡,顯微鏡,望遠(yuǎn)鏡)

§15－3放大鏡一、放大鏡的視覺放大率

(物體經(jīng)過放大鏡所成的像對(duì)人眼的張角和人眼直接看物體物體對(duì)人眼的張角正切比值，眼瞳直徑2aˊ，放大鏡直徑2h)人眼直接觀察時(shí)：通過放大鏡觀察時(shí)：目視光學(xué)儀器目鏡的工作原理和視角放大率的計(jì)算與放大鏡完

全相同。

yy’-l’f’P’F’w’當(dāng)l’=∞，或P’=f’時(shí)，yy’-l’f’P’F’w’正常眼：物在物方焦面，經(jīng)放大鏡成像在無窮遠(yuǎn)，最后成像在視網(wǎng)膜上F-f=f’

ωi

二、放大鏡光束限制圖示（眼瞳直徑2aˊ，放大鏡直徑2h，眼瞳到放大鏡距離為或p′))

虛像平面w’w1’w2’2a’2hP’場闌出瞳yKD=1KD=0.5KD=0眼瞳：孔徑光闌，系統(tǒng)的出瞳放大鏡框：入窗，出窗，同時(shí)也是漸暈光闌 眼瞳是孔闌和出瞳，眼瞳經(jīng)過放大鏡向物方成的像為入瞳（將眼瞳作為物，用高斯公式和倍率公式求入瞳相對(duì)放大鏡的位置及直徑大?。┓糯箸R為入窗，漸暈光闌和出窗，充當(dāng)視場光闌作用，（放大鏡不設(shè)專門視場光闌，漸暈系數(shù)為0時(shí)決定最大視場范圍）二、放大鏡的光束限制和視場（眼瞳直徑2aˊ，放大鏡直徑2h眼瞳到放大鏡距離為或p′)

若眼瞳到放大鏡的距離用p′表示物面放置在焦面上:

有50%漸暈時(shí)線視場為2y，放大鏡的線視場與放大率、放大

鏡口徑、觀察距離有關(guān)。

2hyFP’f’F’w’w’2hP’yFf’w’2hyFP’f’F’線視場2y∝h（放大鏡直徑越大，視場大）線視場2y∝1/（眼瞳離放大鏡越近，視場大）線視場2y∝1/（放大鏡視覺放大率越小，視場大）15.1有一焦距為f′=50mm，口徑為2h=50mm的放大鏡，眼睛到它的距離為lz′=p′=d=125mm，求放大鏡的視覺放大率,物方線視場及像方視場角。解：視覺放大率為：

物方線視場為：

像方視場角為：

一放大鏡焦距f′=25mm，通光孔徑2h=18mm，眼睛距放大鏡為p′=50mm，像距離眼睛在明視距離250mm，漸暈系數(shù)K=50%，試求：（1）視覺放大率；（2）線視場；（3）物體的位置。一、顯微鏡的組成：§15－4顯微系統(tǒng)顯微鏡是由物鏡、目鏡和照明系統(tǒng)三部分組成。物體經(jīng)顯微鏡的物鏡放大成像后，其像再經(jīng)目鏡放大以供人眼觀察。顯微鏡成像系統(tǒng)工作原理對(duì)顯微鏡成像的幾點(diǎn)分析物平面應(yīng)位于物鏡的物方焦點(diǎn)到兩倍焦距之間，以實(shí)現(xiàn)物鏡的一級(jí)放大。物平面應(yīng)位于整個(gè)顯微鏡組合物方焦點(diǎn)以內(nèi)，并十分靠近物方焦點(diǎn)處，以使得物體經(jīng)顯微鏡成像于250mm以外至∞處。顯微鏡可以通過調(diào)換不同倍率的物鏡和目鏡，方便迅速地獲得顯微鏡的多種放大率。

顯微鏡因?yàn)橛兄虚g實(shí)像，能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的瞄準(zhǔn)和測量。二、顯微鏡的成像原理及視角放大率顯微鏡是復(fù)雜的放大鏡，等效視覺放大率和放大鏡一致顯微鏡稱為光學(xué)間隔:物鏡的垂軸放大率，:目鏡的視覺放大率

或三，顯微鏡和放大鏡的比較物鏡和目鏡兩次放大，顯微鏡具有更大的放大率，物鏡和目鏡可以置換，倍率可變物體經(jīng)物鏡成實(shí)像在分劃板（有刻度）上，可以測量物體經(jīng)物鏡成像在目鏡物方焦點(diǎn)前時(shí)，它再經(jīng)目鏡成實(shí)像，可以投影進(jìn)行測量例：用兩個(gè)焦距都是50mm的正透鏡組成一個(gè)10倍的顯微鏡，問物鏡、目鏡的倍率及物鏡和目鏡之間的間隔？四、顯微鏡的光束限制

1.孔徑光闌：a.單組低倍顯微物鏡:物鏡框是孔徑光闌；

b.復(fù)雜物鏡:最后一組透鏡的鏡框作為孔徑光闌；或在物鏡像方焦面上設(shè)置專門孔闌

c.測量顯微鏡:孔闌在物鏡的象方焦面上，構(gòu)成物方遠(yuǎn)心光路。

普通顯微鏡：物鏡框——孔徑光闌。

測量顯微鏡：物鏡像方焦面——孔徑光闌 w’A’AB’B-UU’FeFo’

若孔闌設(shè)置在物鏡像方焦面，則出瞳位于顯微系統(tǒng)后焦面上。若孔闌位置不同，與光學(xué)筒長Δ相比為一小量，則出瞳可近似認(rèn)為在目鏡像方焦面附近一固定位置。用顯微鏡觀察物體時(shí)，眼瞳應(yīng)與出射光瞳重合。

五.顯微系統(tǒng)的出射光瞳直徑D′=2a′顯微鏡應(yīng)滿足正弦條件，有：令NA稱為顯微鏡的數(shù)值孔徑，是表征顯微鏡特性的重要參量2Lz=-(f1′+△+f2′)f1′為顯微物鏡焦距△為光學(xué)間隔f2′為顯微目鏡焦距五.顯微系統(tǒng)的出瞳距離lz′（到目鏡距離）六.

顯微鏡的視場光闌和視場(分化板直徑

D分)

在顯微物鏡的象平面上專門設(shè)置了視場光闌來限制視場。由于顯微物鏡的視場很小，而且要求象面上有均勻的照度，故不設(shè)漸暈光闌。

顯微鏡的視場以線視場，即成像物體的最大尺寸表示，它由視闌的大小決定。物方線視場y與視闌半徑大小y′的關(guān)系為：D分=2y′=2y·-yw’Fo’Fe眼瞳y’場闌顯微鏡的視場光闌及線視場 顯微鏡的線視場取決于視場光闌的大小。所以，顯微鏡的線視場：七.顯微鏡的景深

顯微鏡的放大率越高，數(shù)值孔徑越大，景深越小。

八、顯微鏡的分辨率

顯微鏡的分辨率取決于光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光的衍射狀況。根據(jù)瑞利判斷，兩個(gè)相鄰像點(diǎn)之間的間隔等于艾里斑的半徑時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨。顯微鏡的分辨力用所能分辨的物方最小距離表示NA：數(shù)值孔徑

是光學(xué)系統(tǒng)的重要參數(shù)數(shù)值孔徑NA=n·sinU

增大,分辨率σ增大(U大,增大物鏡孔徑;n大,浸液物鏡)λ減小,

（紫光光源）分辨率σ增大

傾斜照明：2）不發(fā)光物體的分辨率：垂直照明：顯微鏡的有效放大率便于眼睛分辨的角距離為

該角距離在眼睛的明視距離250mm處所能分辨的距離σ′，可表示為：換算到物空間，，取設(shè)所用照明的平均波長為0.00055mm，有顯微鏡的放大率取決于物鏡的分辨率或數(shù)值孔徑。當(dāng)使用比有效放大率下限(500NA)更小的放大率時(shí)，不能看清物鏡已分辨出的某些細(xì)節(jié)。若用比有效放大率上限(1000NA)更高的放大率，是無效放大，并不能使被觀察物體的細(xì)節(jié)更清晰。

顯微物鏡的主要光學(xué)特性參數(shù)有：1.放大率：2.數(shù)值孔徑

NA決定了物鏡的分辨能力4.工作距離：從物鏡的第一個(gè)面頂點(diǎn)到物面的距離。5.物鏡的通光口徑：3.線視場：D分=2y1′=2y1·九、顯微鏡的物鏡

2）顯微鏡物鏡的類型

物鏡

折射式

反射式

折反射式

消色差物鏡

復(fù)消色差物鏡平像場（復(fù)）消色差物鏡

顯微鏡物鏡的類型

低倍物鏡(3-6倍)中倍物鏡(8-20倍)高倍物鏡(40倍)平像場復(fù)消色差物鏡反射式物鏡十、顯微目鏡主要光學(xué)特性參數(shù)有：1.視覺放大率：2.目鏡的物方線視場（由視場光闌的大小決定）D分=2y1′=2y2=2y1·3.鏡目距（或出瞳距離p′）：4.目鏡的通光口徑：由漸暈系數(shù)及幾何關(guān)系決定常用目鏡型式：

冉斯登目鏡

開涅爾目鏡

對(duì)稱式目鏡無畸變目鏡艾爾弗目鏡

一顯微物鏡的垂軸放大倍率，數(shù)值孔徑NA=0.1，共軛距L=180mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距。（1）

求顯微鏡的視覺放大率；（2）

求出射光瞳直徑；（3）

求出射光瞳距離（鏡目距）；（4）

斜入射照明時(shí)，，求顯微鏡分辨率；（5）

求物鏡通光孔徑；

（6）設(shè)物高2y=6mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑。

解：

′′出瞳直徑′′例：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大倍率為-3倍，數(shù)值孔徑為0.2，共軛距L為180毫米，物鏡框?yàn)榭钻@，目鏡焦距為30毫米，求⑴顯微鏡的視覺放大率⑵物鏡焦距⑶物鏡的物象距⑷出瞳直徑⑸出瞳距離（鏡目距）⑹斜入射光照明，波長為0.55微米，求其分辨率⑺物鏡通光孔徑⑻系統(tǒng)的總焦距

解：⑴顯微鏡的視覺放大率⑵物鏡焦距，（3）物鏡物像距例：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大倍率為-3倍，數(shù)值孔徑為0.2，共軛距L為180毫米，物鏡框?yàn)榭钻@，目鏡焦距為30毫米，求⑴顯微鏡的視覺放大率⑵物鏡焦距⑶物鏡的物象距⑷出瞳直徑⑸出瞳距離（鏡目距）⑹斜入射光照明，波長為0.55微米，求其分辨率⑺物鏡通光孔徑⑻系統(tǒng)的總焦距⑷出瞳直徑⑸出瞳距離（鏡目距）

Lz=-(f1′+△+f2′)f1′為顯微物鏡焦距

2△為光學(xué)間隔

f2′為顯微目鏡焦距例：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大倍率為-3倍，數(shù)值孔徑為0.2，共軛距L為180毫米，物鏡框?yàn)榭钻@，目鏡焦距為30毫米，求⑴顯微鏡的視覺放大率⑵物鏡焦距⑶物鏡的物象距⑷出瞳直徑⑸出瞳距離（鏡目距）⑹斜入射光照明，波長為0.55微米，求其分辨率⑺物鏡通光孔徑⑻系統(tǒng)的總焦距⑹斜入射光照明，波長為0.55微米，求其分辨率⑺物鏡通光孔徑⑻系統(tǒng)的總焦距十一、顯微鏡的照明方法：

顯微鏡對(duì)照明的要求：①有足夠的亮度；②照明均勻；③有一定的孔徑角，且與物鏡相配合；④有一定大小的照明范圍（視場）。常用的照明方法：①透射光亮視場照明；②反射光亮視場照明；③透射光暗視場照明；④反射光暗視場照明。其中，第一種照明方法應(yīng)用較多，照明方式分為兩種：臨界照明和柯勒照明（像方遠(yuǎn)心）

。1）臨界照明：a）特點(diǎn)：●光源經(jīng)過聚光鏡所成之像與物平面重合

●相當(dāng)于物平面上置光源b）光路圖：c）缺點(diǎn)：光源燈絲經(jīng)過聚光鏡成像在物面上,光源表面亮度不均勻或明顯表現(xiàn)出燈絲的結(jié)構(gòu)，影響顯微鏡的觀察效果。多用于投影物體面積較小的情況。光源表面亮度的不均勻性影響觀察效果。光源燈絲d）要求：●聚光鏡應(yīng)有與顯微物鏡相同或稍大的NA●聚光鏡前放置的可變光闌為聚光鏡的孔闌●改變孔闌大小，可改變進(jìn)入物鏡光束的孔徑角，使之與物鏡的NA相適應(yīng),聚光鏡物方焦點(diǎn)與顯微物鏡像方焦點(diǎn)共軛●瞳—瞳，視場—視場2）柯拉照明：a）特點(diǎn)：光源燈絲經(jīng)前置物鏡即柯拉鏡成像到聚光鏡物方焦面上,再經(jīng)聚光鏡成像到像方無窮遠(yuǎn),與物鏡的像方焦面設(shè)置的孔闌成到物方無窮遠(yuǎn)的像共軛.光源像成在物鏡入瞳面上。(前置物鏡即柯拉鏡的孔闌經(jīng)聚光鏡成像在顯微物鏡的物面上)b）光路圖：c）優(yōu)點(diǎn)：可消除臨界照明物平面上光照度不均勻的特點(diǎn)。窗對(duì)瞳，瞳對(duì)窗d）要求：光源通燈絲過前置鏡(或柯拉鏡)L成像在聚光鏡前可變光闌J2(聚光鏡物方焦點(diǎn)上)，聚光鏡再把此光源像再次成在顯微物鏡的入瞳上(無窮遠(yuǎn))；顯微物鏡的孔闌在顯微物鏡像方焦面處,在緊靠L后面設(shè)另一可變光闌J1，具有均勻的亮度，被聚光鏡成像在物面上。調(diào)節(jié)J2

，可使之與不同數(shù)值孔徑的物鏡相匹配；調(diào)節(jié)J1，可改變物平面上的照明范圍，使之能與不同倍率物鏡的視場相適應(yīng)。視場瞳，瞳視場2.非透明物體的照明系統(tǒng)：不透明物體利用側(cè)面自然光或側(cè)面加小燈泡進(jìn)行照明，靠物體的反射光或散射光進(jìn)入物鏡成像。另外，利用物鏡本身兼作聚光鏡。光源經(jīng)半透半反鏡和顯微物鏡照明物體，物體的反射光再經(jīng)物鏡和半透半反鏡成像。3.暗場照明：利用特殊的照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傾斜照射試樣，主要的照明光線不能進(jìn)入物鏡視場，而能夠進(jìn)入物鏡成像的只是試樣表面的微粒所散射或衍射的光線。15.3已知顯微鏡目鏡

，問焦距為多少？物鏡

，共軛距L=180mm，求其焦距及物、像方截距。試問顯微鏡的總放大率為多少？總焦距為多少？與放大鏡相比，有什么相同和不同處。解:顯微鏡的總放大率為：

目鏡焦距：

物鏡焦距：

顯微鏡的總焦距為：

15.4顯微鏡目鏡

，物鏡

，NA=0.1，物鏡共軛距為180mm，物鏡框?yàn)榭讖焦怅@。（1）求出射光瞳的位置及大小。（2）設(shè)物體2y=8mm的微小物體，允許邊緣視場攔光50%，求物鏡和目鏡的通光口徑。解：（1）

=25

=-120-25=-145

=21.3mmD=60

0.1

2=12mm

（2）

—15.7一顯微鏡物鏡焦距為4mm，中間像成在物鏡第二個(gè)焦點(diǎn)后160mm處，如果目鏡為20倍，試求顯微鏡的總放大率。解：物鏡的放大率為：

∴顯微鏡的總放大率為：

例題:一顯微物鏡的垂軸放大倍率，數(shù)值孔徑NA=0.1，共軛距L=180mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距。（1）

求顯微鏡的視覺放大率；（2）

求出射光瞳直徑；（3）

求出射光瞳距離（鏡目距）；（4）

斜入射照明時(shí)，求顯微鏡分辨率；（5）

求物鏡通光孔徑；

（6）設(shè)物高2y=6mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑。例題:一顯微物鏡的垂軸放大倍率，數(shù)值孔徑NA=0.1，共軛距L=180mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距。（1）

求顯微鏡的視覺放大率；（2）

求出射光瞳直徑；（3）

求出射光瞳距離（鏡目距）；（4）

斜入射照明時(shí)，，求顯微鏡分辨率；（5）

求物鏡通光孔徑；

（6）設(shè)物高2y=6mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑?！渲睆嚼}:一顯微物鏡的垂軸放大倍率，數(shù)值孔徑NA=0.1，共軛距L=180mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距。（1）

求顯微鏡的視覺放大率；（2）

求出射光瞳直徑；（3）

求出射光瞳距離（鏡目距）；（4）

斜入射照明時(shí)，，求顯微鏡分辨率；（5）

求物鏡通光孔徑；

（6）設(shè)物高2y=6mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑?！溆直?.000725mm的微小物體，使用波長，斜入射照明，問：（1）

顯微鏡的視覺放大率最小應(yīng)多大？（2）

數(shù)值孔徑應(yīng)取多少適合？解：此題需與人眼配合考慮

§15.7望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)

望遠(yuǎn)鏡的組成：由物鏡和目鏡組成。物鏡的像方焦點(diǎn)與目鏡的物方焦點(diǎn)重合，光學(xué)間隙Δ=0。開普勒望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視覺放大率為：所以，視覺放大率僅取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)。目鏡焦距大于6mm，故手持望遠(yuǎn)鏡一般不超過8倍。1）觀察2）瞄準(zhǔn)、測量3）平行光束的擴(kuò)束、縮束4）改變光束發(fā)散角5）改變組合系統(tǒng)的焦距望遠(yuǎn)鏡的作用一、工作原理及光學(xué)特性參數(shù)光學(xué)參數(shù)：f1′、f2′、Γ、D/f1′、2ω、2ω′、D、D′D物、D目、lZ

′二、視覺放大率三、分辨率及工作放大率望遠(yuǎn)鏡的分辨率用極限分辨角來表示，λ=0.555μm的光線，由瑞利判據(jù)：若設(shè)人眼的分辨率為

60″

D與ψ成反比，與分辨率成正比以上求得的視覺放大率是滿足分辨率要求的最小視覺放大率，稱之為正常放大率。

有效放大率和工作放大率

有效放大率是指望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辨角經(jīng)放大后也恰能被人眼極限分辨角的放大率，即望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辨率與人眼分辨率相匹配的放大率。

Γ=60″/φ=D/2.3工作放大率是指滿足人眼極限分辨率2—3倍時(shí)的放大率.相對(duì)孔徑：D/f’。f’為物鏡焦距，

D為入瞳直徑四、望遠(yuǎn)鏡光束限制和視場：

（1）對(duì)于開普勒望遠(yuǎn)系統(tǒng)：物鏡框是孔徑光闌，也是入瞳；物鏡經(jīng)過目鏡成的像是出瞳，在目鏡以外，與人眼重合；一般不設(shè)漸暈，有漸暈的話由目鏡口徑不夠大造成，目鏡框是漸暈光闌，一般可以設(shè)有50％的漸暈。物鏡后焦面可放置分劃板，其框?yàn)橐晥龉怅@，分劃板經(jīng)過物鏡向物空間成像，成像到物方無窮遠(yuǎn)為入窗，往像空間經(jīng)目鏡成像為出窗。開普勒望遠(yuǎn)鏡1）2）筒長：L=f1′+f2′3）出瞳距（鏡目距）lz′物方視場角ω滿足：式中：y′為視場光闌（分劃板）的半徑。y′=tg·f1′開普勒望遠(yuǎn)鏡的視場一般不超過15o，觀察時(shí)，眼瞳必須位于出瞳處，才能觀察到全視場。（2）對(duì)于伽利略望遠(yuǎn)系統(tǒng)：

考慮眼瞳，眼瞳為孔闌，出瞳，眼瞳經(jīng)過目鏡和物鏡成兩次像后，在物空間的像為入瞳，物鏡為入窗和漸暈光闌。物鏡經(jīng)過目鏡成的像為出窗，見圖（要用高斯公式及倍率公式求各物像的位置和大小）

lzlz’出窗(場闌、入窗）-Li’-Li(L)DPyy’w’l’孔闌

lzlz’出窗(場闌、入窗）-Li’-Li(L)DPyy’w’l’孔闌伽俐略望遠(yuǎn)鏡一般以人眼的瞳孔作為孔徑光闌，又是出瞳；物鏡框?yàn)橐晥龉怅@，又是入射窗。沒有設(shè)置專門視場光闌，物鏡是漸暈光闌和入窗，充當(dāng)視場光闌作用，因此，對(duì)大視場有漸暈現(xiàn)象。當(dāng)視場有50%漸暈時(shí)，其視場角為：式中：L為機(jī)械筒長；l'z2為眼睛到目鏡的距離。所以，伽利略望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率越高，視場越小。故伽利略望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率一般不大，僅用于劇場、體育場使用。注意：開普勒望遠(yuǎn)鏡成倒像，需加轉(zhuǎn)像裝置，如轉(zhuǎn)像棱鏡；伽利略望遠(yuǎn)鏡成正像，但無法安裝分劃板，應(yīng)用較少。2.伽利略望遠(yuǎn)鏡五、望遠(yuǎn)物鏡主要光學(xué)參數(shù)：D/f′、f′、2ω

這些特性參數(shù)決定了望遠(yuǎn)鏡的分辨率，像的主觀亮度，和系統(tǒng)的外形尺寸。六:望遠(yuǎn)目鏡一、目鏡的作用：

目鏡的作用類似于放大鏡，把物鏡所成的像放大在人眼的遠(yuǎn)點(diǎn)或明視距離上以供人眼觀察。二、目鏡的主要光學(xué)參數(shù)：

目鏡是一種小孔徑、大視場、短焦距、光闌在外的光學(xué)系統(tǒng)。其軸上像差不大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，較易校正像差。1、目鏡的視場角：2、鏡目距：lZ′≥6mm3、目鏡的通光口徑(沒有漸暈時(shí))4、目鏡的工作距：物鏡像面到目鏡前表面的長度5、視度調(diào)節(jié)范圍：一個(gè)折光度對(duì)應(yīng)的調(diào)焦量：通常，視度的調(diào)節(jié)范圍為±5折光度，則目鏡的調(diào)節(jié)深度為±5x。目鏡的工作距至少應(yīng)大于5x。

（1）目鏡的視場：一般在40o~50o，廣角目鏡達(dá)60o~80o。（2）鏡目距：表示出瞳到目鏡后表面的距離。

相對(duì)鏡目距：鏡目距與目鏡焦距之比。（3）工作距l(xiāng)F：目鏡第一面的頂點(diǎn)到其物方焦平面的距離(物鏡像面到目鏡前表面的長度)。一般工作距應(yīng)大于視度調(diào)節(jié)的深度（適應(yīng)近視、遠(yuǎn)視要求），視度調(diào)節(jié)范圍在±5D。（4）視度調(diào)節(jié)移動(dòng)量：光學(xué)儀器中目鏡的視度調(diào)節(jié)三、常用的目鏡：

常用的目鏡有：惠更斯目鏡、冉斯登目鏡、凱涅爾目鏡、對(duì)稱式目鏡、無畸變目鏡、廣角目鏡等。惠更斯目鏡六、透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)設(shè)置轉(zhuǎn)象系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡可以得到正立的象，放大率擴(kuò)大β倍。

透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)單透鏡組轉(zhuǎn)像雙透鏡組轉(zhuǎn)像棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)七、望遠(yuǎn)鏡中的輔助系統(tǒng)－場鏡1、孔闌經(jīng)場鏡成一次像：2、出瞳為上述像再經(jīng)目鏡成的像：已知，求或已知求3、場鏡一般用單透鏡，若不需校正畸變時(shí)，都采用平凸透鏡。場鏡是一個(gè)正透鏡組，將其放置在物鏡的焦面上，可以在不改變系統(tǒng)放大率的前提下，改變軸外光束的走向，降低其在目鏡上的高度，或讓更多的光線通過系統(tǒng)，

場鏡物鏡目鏡八、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算已知筒長L、Γ、ω，求開普勒望遠(yuǎn)鏡外形尺寸。例：計(jì)算一個(gè)開普勒望遠(yuǎn)鏡的外形尺寸，筒長L=250mm，視覺放大率Γ=-24，物方視場角2ω=1°48′，出瞳直徑D′=2mm，入瞳，孔闌與物鏡重合，求（1）物鏡和目鏡的焦距（2）入瞳和出瞳的大?。?）分劃板（視場光闌）的直徑（4）像方視場角（5）出瞳距離（6）不考慮漸暈，目鏡的直徑（7）視度調(diào)節(jié)為正負(fù)5屈光度時(shí)，目鏡移動(dòng)的距離15.8一望遠(yuǎn)物鏡焦距為1m，相對(duì)孔徑1:12，測得出射光瞳直徑為4mm，試求望遠(yuǎn)鏡的放大率和目鏡的焦距。望遠(yuǎn)鏡的視放大率為：目鏡的焦距為：=48mm15.9擬制一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，已有一焦距為150mm的物鏡，問組成開普勒和伽利略望遠(yuǎn)鏡時(shí)，目鏡的焦距應(yīng)為多少？筒長（物鏡到目鏡的焦距）各為多少？解：組成開普勒型望遠(yuǎn)鏡時(shí)∴目鏡的焦距為：筒長為：組成伽利略型望遠(yuǎn)鏡時(shí)，目鏡的焦距為：筒長為：15.11為看清10km處相隔100mm的兩個(gè)物點(diǎn)，

（1）望遠(yuǎn)鏡至少選用多少倍數(shù)（正常放大率）？

（2）筒長465mm時(shí)，求物鏡和目鏡的焦距。

（3）為了滿足正常放大率的要求，保證人眼的分辨率（1′=60〞=0.00029弧度=0.0003弧度），物鏡的直徑應(yīng)為多少？

（4）物方視場2度，求像方視場，在10km處能看清多大范圍？在不攔光的情況下，目鏡的口徑應(yīng)為多少？

(5)如果視度調(diào)節(jié)折光度，目鏡應(yīng)移動(dòng)多少距離？解：（1）10km處相隔100mm的兩個(gè)物點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的張角為：則望遠(yuǎn)鏡的放大率為：∵選用開普勒型望遠(yuǎn)鏡15.11為看清10km處相隔100mm的兩個(gè)物點(diǎn)，

（1）望遠(yuǎn)鏡至少選用多少倍數(shù)（正常放大率）？

（2）筒長465mm時(shí)，求物鏡和目鏡的焦距。

（3）為了滿足正常放大率的要求，保證人眼的分辨率（1′=60〞=0.00029弧度=0.0003弧度），物鏡的直徑應(yīng)為多少？

（4）物方視場2度，求像方視場，在10km處能看清多大范圍？在不攔光的情況下，目鏡的口徑應(yīng)為多少？

(5)如果視度調(diào)節(jié)折光度，目鏡應(yīng)移動(dòng)多少距離（2）由題意：∴物鏡的焦距為450mm，目鏡的焦距為15mm15.11為看清10km處相隔100mm的兩個(gè)物點(diǎn)，

（1）望遠(yuǎn)鏡至少選用多少倍數(shù)（正常放大率）？

（2）筒長465mm時(shí)，求物鏡和目鏡的焦距。

（3）為了滿足正常放大率的要求，保證人眼的分辨率（1′=60〞=0.00029弧度=0.0003弧度），物鏡的直徑應(yīng)為多少？

（4）物方視場2度，求像方視場，在10km處能看清多大范圍？在不攔光的情況下，目鏡的口徑應(yīng)為多少？

（5）如果視度調(diào)節(jié)折光度，目鏡應(yīng)移動(dòng)多少距離（3）∵對(duì)于正常放大率有：（4）（5）目鏡移動(dòng)的距離：例題：為看清4km處相隔150mm的兩個(gè)點(diǎn)（設(shè)），若用開普勒望遠(yuǎn)鏡觀察，則：（1）

求開普勒望遠(yuǎn)鏡的工作放大倍率；（2）

若筒長L=100mm，求物鏡和目鏡的焦距；（3）

物鏡框是孔徑光闌，求出射光瞳距離；（4）

為滿足工作放大率要求，求物鏡的通光孔徑；（5）

視度調(diào)節(jié)在正負(fù)5（屈光度），求目鏡的移動(dòng)量；（6）

若物方視場角為8