第2章几何光学4学案.ppt

由于拉姆斯登目镜的F和物体QP就在向场镜L1的表面上，在它表面上附着的灰尘、缺陷或伤痕将与物体一起放大，同时出现在目镜的像平面上，使得像场模糊不清。这个缺点是惠更斯目镜所没有的。为了避免这缺点，拉姆斯登目镜常采用以下变通形式: 这时焦点F将在向场镜前面一些，这样物体就可躲开透镜的表面。当然这样做使得条件(2.77)式不严格满足，牺牲了一些消色差的性能。 五、显微镜 1、组成及特点 放大镜的放大倍率有限，要得到更大的放大倍率，靠显微镜。 ★两凸透镜(组)构成，物镜的焦距短 物体置于物镜物方焦点F0外侧，经物镜成像于目镜物方焦点FE内侧，再经目镜成像于明视距离以外。 2、显微镜的角放大率 物体在明视距离处所张的视角为： 最后的像所张的视角为： 显微镜的视角放大率为： ，代入得到： 物镜的横向放大率V0为 成倒立像 物镜、目镜的焦距越短，光学筒长越大，放大倍率越高。 六、望远镜 1、组成及特点 观察的物体在很远地方，中间像在物镜的像方焦面上。 ★两透镜(组)构成，物镜的焦距长 像是倒立的，物镜焦距越长，放大倍率越高。 七、棱镜光谱仪 ★分光镜：眼睛直接观察光谱。 ★摄谱仪：放置感光底片拍摄光谱或CCD成像。 ★单色仪：焦平面放一狭缝把某一波长的光分出来。 ★平行光(准直)管 棱镜光谱仪 2、角色散本领 ★角色散本领的定义 1、基本概念 ★角色散本领 ★偏转角最小时，角色散本领的计算 §7 像差 一、像差概述 2. 像差的分类——几何像差 1. 理想成像的条件 ★物方每一点发出的同心光束在像方仍然保持同心光束； ★垂直于光轴的平面上各点的像仍然在垂直于光轴的平面上； ★在每个像平面内其横向放大率相同，从而保持物、像的几何 相似性 (1) 单色像差：—球面像差；彗形像差；像散；像场弯曲；畸变 ★理想（光具坐）成像，无单色像差—一级近似： ★考虑三级近似成像，有5种单色像差： (2)色像差：—非单色物引起的像差，起原因主要是： 二、球面像差 当孔径较大时，由光轴上一物点发出的光束经球面折射后不再交于一点。 凸透镜的像差是负的， 凹透镜的像差是正的。由凹凸透镜组合的复合透镜，可使某个高度的球差完全抵消，但不能同时使任何高度上消除球差。 三、彗形像差 旁轴物点发出的宽光束在像平面上不再交于一点，而是形成状如彗星的光斑。由P点发出的主光线与像平面交于P’，经过光瞳各圆周的光线落在圆周1’、2’、3’上，但这些圆不是同心，半径越大的圆，圆心偏离P’远。 放置光阑可减小慧差。 四、正弦条件和齐明点 正弦条件 1. 正弦条件 2. 齐明点：满足正弦条件共轭点 五、像散和像面弯曲 像散 这两种像差是由于物点离光轴较远，光束倾斜度较大引起。 出射光束的截面一般是椭圆，但在两处退化为直线。在两散焦线之间某处光束的截面成圆形，这是光束聚焦最清楚地方，是放置照相底片和屏幕的最佳地方。 像面弯曲 对于物平面的点，散焦线和最小模糊圆的轨迹一般是曲面，称像场弯曲。对于照相机，感光底片应做成弯曲曲面。 对于单个透镜，像场弯曲可通过在透镜前适当位置放一个光阑来矫正。目前采用复杂透镜可消除