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南京师范大学物理科学与技术学院 第四章 光学仪器的基本原理 4.1 人的眼睛 4.1.1 人眼的结构 4.1.2 功能参数 4.1.3 其他特性 4.1 人的眼睛 4.1.1 人眼的结构 Anatomy of the Eye The Human Retina 4.1 人的眼睛 图示：简化眼模型 4.1 人的眼睛 4.1.2 功能参数 4.1 人的眼睛 4.1.2 功能参数 4.1 人的眼睛 近视眼(nearsighted eye 或 myopic eye） ------ 远点在有限距离 4.1 人的眼睛 眼睛成像过程 眼睛成像过程 4.1 人的眼睛 4.1 人的眼睛1 例如远点在2m的近视眼，需加焦距为f’ 或光焦度为φ的凹透镜 4.1 人的眼睛 远视眼：处于近点（250mm）的物体成像 在视网膜后。 4.1 人的眼睛 例如近点在125cm的远视眼，需加焦距为f’ 或光焦度为φ的凸透镜 4.1 人的眼睛 4.1.3 其他特性 4.2 助视仪器的放大本领 4.2.1 放大本领 4.2 助视仪器的放大本领 4.2.1 放大本领 4.2 助视仪器的放大本领 4.2.2 放大镜(magnifiers) 4.3 目镜（Eyepiece） 4.3.1 Huygens目镜 4.3 目镜（Eyepiece） 4.3.1 Huygens目镜 4.3 目镜（Eyepiece） 4.3.2 Ramsden目镜 4.4 显微镜的放大本领 4.4.1 显微镜(Microscopes) 4.4 显微镜的放大本领 4.4.1 显微镜(Microscopes) 4.4 显微镜的放大本领 4.4.2 显微镜的光路 及放大本领 4.5 望远镜的放大本领 4.5.1 望远镜(Telescopes) 4.5 望远镜的放大本领 4.5.2 望远镜的光路一 4.5 望远镜的放大本领 4.5.3 望远镜的光路二 4.5 望远镜的放大本领 4.5 望远镜的放大本领 图示：望远镜的扩束功能 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.1 衍射像导致成像分辨率的下降 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.1 衍射像导致成像分辨率的下降 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.2 望远镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.3 显微镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10.3 显微镜的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 4.10 助视仪器的分辨本领 由于光的衍射，一个物点的像不再是一个点，而是一个称为爱里斑的小斑点。 一个圆对称的光学元件，根据瑞利判据， 像平面上的理论分辨极限R’是 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11.2 光栅光谱仪 4.11 分光仪器的色分辨本领 3、色分辨本领 根据光栅方程,j级极大的角位置θ应满足: 级旁边第一个极小的角位置 ,根据干涉因子极小条件,应满足: 4.11 分光仪器的色分辨本领 4.11 分光仪器的色分辨本领 3、色分辨本领 定义分辨本领: 其中λ是刚刚能分辨的两条谱线的平均波长, Δλ是这两条谱线的波长差. 如果是刚刚能分开的标准仍然采用瑞利判据, 则,在光栅情况下,当波长 的主极大刚刚落在波长λ的第一个极小时,则这两个波长刚刚能被分开. 4.11 分光仪器的色分辨本领 3、分辨本领 根据上面的推导可知,中央主极大到第一个极小的角宽度 按照角色散定义,可求相应的波长差为: 化简后得 ----光栅的色分辩本领 由此可知光栅的分辩本领与总缝数N和级数j有关 例题3 有两块光栅,光栅A的光栅常数d=2μm,总宽W=4cm;光栅B的光栅常数d=4μm,总宽W=10cm.现有含500nm和500.1nm两种波长的