光學(xué)測(cè)量原理和技術(shù)

1、第一章、對(duì)準(zhǔn)、調(diào)焦? 對(duì)準(zhǔn)、調(diào)焦的定義、目的；1. 對(duì)準(zhǔn)又稱橫向?qū)?zhǔn)，是指一個(gè)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)與比較標(biāo)志在垂直瞄準(zhǔn)軸方向像的重合或置中。目的：瞄準(zhǔn)目標(biāo)（打靶）；精確定位、測(cè)量某些物理量（長(zhǎng)度、角度度量）。2、調(diào)焦又稱縱向?qū)?zhǔn)，是指一個(gè)目標(biāo)像與比較標(biāo)志在瞄準(zhǔn)軸方向的重合。也就是使二者位于同一空間目的：-使目標(biāo)與基準(zhǔn)標(biāo)志位于垂直于瞄準(zhǔn)軸方向的同一個(gè)面上，深度；定焦。-使物體（目標(biāo)）成像清晰；-確定物面或其共軛像面的位置人眼調(diào)焦的方法及其誤差構(gòu)成；清晰度法：以目標(biāo)和標(biāo)志同樣清晰為準(zhǔn)則；消視差法：眼睛在垂直視軸方向上左右擺動(dòng)，以看不出目標(biāo)和標(biāo) 志有相 對(duì)橫 移為準(zhǔn)則?？蓪⒖v向調(diào)焦轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向?qū)?zhǔn)。清晰度法誤差源

2、：幾何焦深、物理焦深；消視差法誤差源：人眼對(duì)準(zhǔn)誤差；幾何焦深：人眼觀察目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)像不一定能準(zhǔn)確落在視網(wǎng)膜上。但只要目標(biāo)上一點(diǎn)在視網(wǎng)膜上生 成的彌散斑直徑小于眼睛的分辨極限，人眼仍會(huì)把該彌散斑認(rèn)為是一個(gè)點(diǎn)，即認(rèn)為成像清晰。由此 所帶來(lái)的調(diào)焦誤差，稱為幾何焦深。+,Ote® 二叨？ /b =DDe物理焦深：光波因眼瞳發(fā)生衍射，即使假定為理想成像，視網(wǎng)膜上的像點(diǎn)也不再是一個(gè)幾何點(diǎn)，而宀州+対2 =J（清晰度）人眼調(diào)焦擴(kuò)展不確定度:IDe丿是一個(gè)艾里斑。若物點(diǎn)沿軸向移動(dòng) I后，眼瞳面上產(chǎn)生的波像差小于 入/K（常取K=6），此時(shí)人眼仍 分辨不出視網(wǎng)膜上的衍射圖像有什么變化。（消視差法）人眼

3、調(diào)焦擴(kuò)展不確定度：顯微系統(tǒng)用物方 垂軸偏離量 表示； 顯微系統(tǒng)用目標(biāo)與標(biāo)志 軸向間距 表示人眼擺動(dòng)距離為b,所選對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)展不確定度為 5 e,說(shuō)Ml單線與誼技畋曲對(duì)rs醤對(duì)準(zhǔn)1.慣世不克大于r Z.甘界紜M應(yīng)細(xì)旳懐吝夾銳劉Jfticr1. 三姓円岡平打2. 兩IFF睦屮心同距母 討厳度的1.石惜岌純對(duì)準(zhǔn)1曠&直紅與叉線的角平 彷¥誇對(duì)準(zhǔn)itr直a勾萇嚴(yán)卓平行? 對(duì)準(zhǔn)誤差、調(diào)焦誤差的表示方法； 對(duì)準(zhǔn)：人眼、望遠(yuǎn)系統(tǒng)用 張角表示; 調(diào)焦：人眼、望遠(yuǎn)系統(tǒng)用 視度表示;? 常用的對(duì)準(zhǔn)方式；? 光學(xué)系統(tǒng)在對(duì)準(zhǔn)、調(diào)焦中的作用 望遠(yuǎn)系統(tǒng)：對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)展不確定度調(diào)焦* = 2r2顯微系統(tǒng)：對(duì)準(zhǔn)250

4、6調(diào)焦D'NAD' 1f<22nA2n 2NA丿16( NA丿借助光學(xué)系統(tǒng)提高對(duì)準(zhǔn)和調(diào)焦對(duì)準(zhǔn)度? 提高對(duì)準(zhǔn)精度、調(diào)焦精度的途徑 書(shū)上沒(méi)有？補(bǔ)充：消視差法特點(diǎn)：將縱向調(diào)焦轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向?qū)?zhǔn); 度；不受焦深影響可通過(guò)選擇誤差小的對(duì)準(zhǔn)方式來(lái)提高調(diào)焦精確人服自身£不通過(guò)匕 學(xué)怛器）適過(guò)世后的對(duì)址溟差通過(guò)光 學(xué)儀罷 后對(duì)準(zhǔn) 誤苣與 分辨卑 的未弟馬過(guò)光第二章內(nèi)容值再注藍(lán)的問(wèn)堰2.調(diào)fife一對(duì)®也然供向?qū)β?，姐捋基?zhǔn)且標(biāo)與比轂林志在 垂宜于瞄準(zhǔn)軸方向的S合或置中匚2一訶焦也誓iWl.向?qū)?zhǔn).是指日杖像與比S標(biāo)志郭沽 疝準(zhǔn)柚占向的里合"L,用望遠(yuǎn)舗觀奉時(shí)的對(duì)

5、準(zhǔn)溟雀'=云e/Fi-圧喊對(duì)準(zhǔn)、游標(biāo)對(duì)準(zhǔn)、央枝對(duì)準(zhǔn)、兄至對(duì)號(hào)、隸 縫萸統(tǒng)或蝕縫夾線對(duì)莊 2"幾何按探：1=ajDe 物理魚(yú)漏如2=8才KD； 消撫差法際Ae/b2-用顯諭槎觀系吋的對(duì)準(zhǔn)謀的=f e250&1一與3遠(yuǎn)帝撫分辨率的關(guān)乘ymin =自準(zhǔn)儀基本部件光具座的主要構(gòu)造;平行光管（準(zhǔn)直儀）<11比 10丿1 ) 1.02a1. 展準(zhǔn)冃折;與比較標(biāo)衣的巻 .義與區(qū)別.2, 瞄準(zhǔn)軸的概舎Tm,調(diào)粧與姑旌的SR九4.雌弓對(duì)淮的表示怯.1. 幾何烷廉“物埋S探的含 冥及計(jì)算式由來(lái)t2, 洎祝差崔的特點(diǎn)。1, 使用光"*）器能咸小討睢 逞差t2, 軍遠(yuǎn)歪純與捉

6、蠱馬豹對(duì)準(zhǔn) 溟差錨述怯與羊位不同I3, 貳中薦物理址倉(cāng)義與單忖“16必晉石丿名,D0.5仏£ =NA1, 光學(xué)儀器的像質(zhì)冋折射91 應(yīng)阻制討準(zhǔn)度的提高：2, 這里給出的計(jì)算武長(zhǎng)偉質(zhì) 優(yōu)Ei的尤學(xué)何器理論上所施 達(dá)到的最高對(duì)堆甫麼.T倍卜倍JT（籍卜船丿2驢* =r2(D'110X = n 氐 f 'eqNA D'1當(dāng)1.淸晡度怯中，便用實(shí)際有 效誦尤凡徑：2.消觀差怯中r眼1»的有效 移動(dòng)閒直不等于眼瞳的實(shí)際 穆動(dòng)距福.帶回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡（前置鏡）透鏡夾持器帶目鏡測(cè)微器的測(cè)量顯微鏡底座D'? 什么是平行光管；平行光管又稱自準(zhǔn)直儀，它的

7、作用是提供無(wú)限遠(yuǎn)的目標(biāo)或給出一束平行光。 主要由一個(gè)望遠(yuǎn)物鏡和一個(gè)安置在物鏡焦平面處的分劃板組成。? 三種自準(zhǔn)直目鏡的光路簡(jiǎn)圖；1高斯式自準(zhǔn)直目鏡特點(diǎn)：亮視場(chǎng)暗刻線（透明分劃板上刻不透光刻線） 視軸與平面鏡法線重合；對(duì)比度較差；有較強(qiáng)的雜散光。2、阿貝式特點(diǎn)：目鏡結(jié)構(gòu)緊湊、焦距短易做成高倍率自準(zhǔn)目鏡；對(duì)比度較好；瞄準(zhǔn)視軸與自準(zhǔn)用平面鏡法線不重合；視場(chǎng)有部分遮擋；可能出現(xiàn)光束切割。3、雙分劃板式特點(diǎn)：亮視場(chǎng)暗刻線；對(duì)比度較好；視軸與平面鏡法線重合； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性較難保證（要求兩塊分劃板都準(zhǔn)確位于物鏡焦面上, 且二者刻線中心嚴(yán)格位于同一視軸上） ? 自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡、自準(zhǔn)直目鏡+自準(zhǔn)直目鏡+平面鏡

8、準(zhǔn)直物鏡分劃板-分光鏡光源L目鏡|-| |-|準(zhǔn)直物鏡分劃板-n1叫7IHL分劃板L目鏡自準(zhǔn)直顯微鏡（構(gòu)成、光路簡(jiǎn)圖） 顯微物鏡=自準(zhǔn)直顯微鏡 望遠(yuǎn)物鏡=自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡補(bǔ)充：調(diào)節(jié)平行光管的目的是：是分劃刻線平面與物鏡焦平面精確重合第三章、焦距測(cè)量? 放大率法的原理簡(jiǎn)圖及測(cè)量裝置;凸透鏡:凹透鏡:人眼放大率法焦距測(cè)量計(jì)算；見(jiàn)書(shū)33頁(yè)1.2.3.4.放大率法焦距測(cè)量中的注意事項(xiàng)負(fù)透鏡（測(cè)量顯微鏡工作距離大于負(fù)透鏡焦距）NA光源光譜組成（色差） 被測(cè)鏡頭像質(zhì) 近軸焦距與全口徑焦距（球差）、測(cè)量顯微鏡習(xí)題P39 題4、6第四章、準(zhǔn)直與自準(zhǔn)直技術(shù)? 準(zhǔn)直、自準(zhǔn)直的概念；準(zhǔn)直：獲得平行光束。自準(zhǔn)直：利用光學(xué)

9、成像原理，使物和像都在同一個(gè)平面上的方法。? 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直的方法；激光束：很好的方向性、很高的亮度，是直線性測(cè)量的理想光束 進(jìn)一步提高激光束準(zhǔn)直性（平行性），可采用激光束的準(zhǔn)直技術(shù) 準(zhǔn)直激光束，用來(lái)作為基準(zhǔn)直線利用倒裝望遠(yuǎn)鏡法，實(shí)現(xiàn)激光束的準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡r越大，激光束發(fā)散角的壓縮比越大！? 自準(zhǔn)直儀的類別；一般指自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和自準(zhǔn)直顯微鏡。? 實(shí)現(xiàn)自準(zhǔn)直的方法；利用光學(xué)成像原理，使物和像都在同一個(gè)平面上？ ？自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡法測(cè)量平行差的原理; 讀數(shù)減半sin9 =nsin（28）CP （P'O =2n n? 第一平行差、第二平行差；第一光學(xué)平行差0 I:棱鏡展開(kāi)后的玻璃板在主截面內(nèi)的不平行度誤差

10、， 面內(nèi)的角度誤差引起的。第二光學(xué)平行差0 I I :棱鏡展開(kāi)后的玻璃板在垂直于主截面方向上的不平行度誤差，是 由棱鏡的各個(gè)棱不平行而造成的，也稱棱差或塔差是由于棱鏡主截2 0IQ =2 S45 °aG 仁2三7'l21 11111 11114 Illi Illi6 a 1111 III Illi1 IL 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 I 1 1 1 1 1 1 I 1 1 L I86.42r22I*45I-509- 9-? 直角棱鏡DI-90。光學(xué)平行差測(cè)量；自準(zhǔn)直顯微鏡法測(cè)量球面曲率半徑的原理、AI I站二； L 一一*-71/i_yP2PiP2凹面鏡要求顯微物

11、鏡工作距離足夠大!凸面鏡補(bǔ)充：測(cè)量焦距簡(jiǎn)圖和原理見(jiàn)課件或書(shū)上第五章、測(cè)角技術(shù)?精密測(cè)角儀的主要部件關(guān)鍵部件及其作用； 精密測(cè)角儀是實(shí)現(xiàn)角度高精度測(cè)量的重要儀器；（主要儀器）圓分度器件是精密測(cè)角儀的角度基準(zhǔn)部件；（關(guān)鍵部件）角度測(cè)量就是使被測(cè)的角度量和圓分度進(jìn)行比較。（測(cè)量原理、本質(zhì)） 自準(zhǔn)直前置鏡（瞄準(zhǔn)、定位）平行光管（產(chǎn)生無(wú)限遠(yuǎn)的瞄準(zhǔn)標(biāo)記：狹縫、分劃線等）精密軸系（圍繞旋轉(zhuǎn)中心平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，圓錐軸系、圓柱軸系、空氣靜壓軸系） 圓分度器件（角度基準(zhǔn)）顯微讀數(shù)系統(tǒng)（將被測(cè)角與度盤(pán)進(jìn)行比較，得到角度值）?常見(jiàn)的圓分度器件； 度盤(pán)0.5um - 2um，利用光柵的衍射效應(yīng)，主要應(yīng)用于光譜0.01mm -

12、 0.05mm，利用兩塊光柵疊合在一起時(shí)產(chǎn)生的圓光柵 衍射光柵：柵距較小，一般約為 儀等；計(jì)量光柵：柵距稍大，一般約為莫爾條紋現(xiàn)象進(jìn)行長(zhǎng)度或角度計(jì)量，主要用于計(jì)量?jī)x器。計(jì)量光柵又可分為長(zhǎng)光柵和圓 光柵，分別用于長(zhǎng)度計(jì)量和角度計(jì)量。圓光柵還可分為徑向光柵和切向光柵。 光學(xué)軸角編碼器（光電讀取）?符合成像系統(tǒng)與對(duì)徑讀數(shù)法的用途；為消除度盤(pán)分度圓中心與旋轉(zhuǎn)軸中心不能完全重合帶來(lái)的偏心誤差，可利用在度盤(pán)直徑兩端取得讀數(shù)后取平均值的方法，稱為對(duì)徑讀數(shù)法。所采用的光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)為符合成像 系統(tǒng)。?如何減小或消除自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的視差？自準(zhǔn)直法、清晰度法?如何減小或消除平行光管分劃面的離焦？用自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡觀察平行

13、光管出射的平行光，調(diào)整分劃板位置，直至看到清晰的分劃板刻線。n±sin 0jn0 -sin20 )"n >n0取 +精度可達(dá) （12）x10'? V棱鏡折光儀的主要構(gòu)造；平行光管V棱鏡對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡度盤(pán)讀數(shù)顯微鏡? 折射液的作用；1. 消除空隙，防止光線全反射；2. 降低對(duì)被測(cè)樣品的要求（直角偏差、AE及ED面）? 光學(xué)玻璃折射率測(cè)量的其它方法及精度水平；V棱鏡法精度較高，能滿足大多數(shù)應(yīng)用需求10-5V棱鏡折光儀（測(cè)角儀）測(cè)量方法特點(diǎn)測(cè)量精度測(cè)量?jī)x器最常用測(cè)量簡(jiǎn)便最小偏向角法較常用精度很高 測(cè)定最小偏向角較為困難10-6精密測(cè)角儀任意偏向角法較常用精度很高 任意偏

14、向角，測(cè)量簡(jiǎn) 便10-6精密測(cè)角儀?鏡頭焦距測(cè)量的其它方法; 精密測(cè)角法測(cè)量物鏡焦距工二 yjtan?；? 偏振分析與測(cè)量的分類、應(yīng)用情況; 應(yīng)用：珠寶玉石/礦物成份檢定；生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)；光學(xué)薄膜測(cè)量； 葡萄糖濃度測(cè)量；偏振干涉、偏振外差1.干涉測(cè)量的用途、特點(diǎn)；用途：光學(xué)面形檢驗(yàn)：平面、球面、角度偏差檢驗(yàn)：楔鏡、棱鏡、玻璃材料均勻性（折射率）球面曲率半徑測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)波像差：有限共軛，特點(diǎn)：精度高?時(shí)間相干性、空間相干性；由于光源的非單色性（頻譜展寬），干涉條紋對(duì)比度會(huì)下降, 關(guān)。把這種因頻譜展寬引起的相干性問(wèn)題稱為 相干長(zhǎng)度：-f2最大干涉級(jí)：L =二次曲面 角錐無(wú)限共軛時(shí)間相干性降低程度與兩

15、相干光波的傳播時(shí)間差有o相干時(shí)間zLT =c c'k2.3.4.5.兩類：1、測(cè)量光波偏振態(tài)2、測(cè)量物質(zhì)偏振特性（偏振參數(shù)、偏振傳遞矩陣） 補(bǔ)充：1、 當(dāng)看到分劃線的自準(zhǔn)直像和分劃線本身重合時(shí)（即形成自準(zhǔn)直狀態(tài)），表示自準(zhǔn)直望遠(yuǎn) 鏡光軸與被測(cè)表面垂直，此過(guò)程稱為自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡對(duì)被測(cè)平面的照準(zhǔn)定位。2、測(cè)角儀測(cè)量前的狀態(tài)調(diào)整測(cè)角儀主軸應(yīng)處于鉛垂?fàn)顟B(tài)；（水準(zhǔn)器水泡）自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和平行光管應(yīng)當(dāng)消視差；（自準(zhǔn)直法、清晰度法）自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡光軸應(yīng)當(dāng)和測(cè)角儀主軸垂直；（高質(zhì)量平行玻璃板）平行光管光軸應(yīng)當(dāng)和自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡光軸相平行。（瞄準(zhǔn)中心）2、V棱鏡測(cè)量步驟調(diào)節(jié)儀器零位；（零位校正專用標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊） 裝

16、入被測(cè)樣品（折射液、排除氣泡）；望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)分劃像；讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)，并進(jìn)行零位修正； 計(jì)算被測(cè)樣品折射率不同點(diǎn)源產(chǎn)生的干涉條紋的非相干疊加會(huì)導(dǎo)致條紋通常擴(kuò)展光源上不同的點(diǎn)發(fā)出的光是不相干的，對(duì)比度下降，降低程度與擴(kuò)展光源的空間大小有關(guān)。把這種因光源的空間擴(kuò)展引起的相干性問(wèn)題稱 為空間相干性。?等傾干涉、等厚干涉；厚度相同的各點(diǎn)具有相等的光程差，即具有相同的條紋強(qiáng)度，這類條紋為 等傾：指入射光線（或反射光線）相對(duì)于平板法線的傾斜角度相等。 當(dāng)透鏡光軸與法線平行時(shí)，能獲得圓形等傾條紋，否則不是圓形的。?影響干涉條紋對(duì)比度的因素；時(shí)間相干性與空間相干性相干光束的光強(qiáng)相干光束的振動(dòng)方向雜散光振動(dòng)、空氣擾

17、動(dòng)?牛頓干涉儀簡(jiǎn)圖、等厚條紋。時(shí)間相干性、空間相干性討論22R第m個(gè)暗條紋2x 、=m人R?牛頓環(huán)的特點(diǎn)、球面曲率半徑估算；特點(diǎn)：理想情況下（球面 +平面）：1. 中央暗斑（n相位躍變，光疏到光密的反射有n相位躍變）；2. 同心圓環(huán)狀條紋；3. 條紋內(nèi)疏外密；?干涉法楔角測(cè)量及楔角方向判斷；二么tl亠二tan 日 2ntan 日az2n日2nl-薄-厚上表面上移，則條紋從厚按壓上表面，則條紋從薄 根據(jù)條紋移動(dòng)可判斷楔角方向或開(kāi)口方向。實(shí)際操作：輕壓上面的平板。（課件里有兩個(gè)例題）?邁克爾遜干涉儀、泰曼干涉儀、菲索干涉儀的特點(diǎn)；泰曼：分振幅、分光路牛頓干涉儀，分光路容易受環(huán)境影響菲索：分振幅、共

18、光路牛頓干涉儀，可實(shí)現(xiàn)平面干涉、球面干涉等。共光路：可減小 環(huán)境干擾。本質(zhì)上為牛頓干涉原理 。?菲索平面干涉儀原理、構(gòu)造、光路簡(jiǎn)圖；NHItU詳見(jiàn)課本 92、93頁(yè)；?菲索平面干涉儀的時(shí)間相干性、空間相干性；?平面面形誤差檢驗(yàn)的干涉條紋；消除傾斜，使得條紋（牛頓環(huán)）最為稀疏。面形誤差和不平行度都會(huì)產(chǎn)生干涉條紋，如何區(qū)分這兩種條紋？面形誤差的條紋間距較大？?平面面形凸、凹判斷，目視半徑偏差（光圈數(shù)）判讀； 用手輕壓載物臺(tái)，使兩表面見(jiàn)光程增加，若干涉條紋收縮則為凸，反之為凹。半徑偏差：以有效檢驗(yàn)范圍內(nèi)，直徑方向上最多干涉條紋數(shù)的一半來(lái)度量光圈數(shù) ?平行平板平行度的干涉測(cè)量方法、條紋特點(diǎn)、棱邊方向、

19、厚薄判斷及角度計(jì)算； 光線經(jīng)上下表面反射形成等厚干涉，條紋是相互平行的等間隔直條紋、主截面方向垂 直于條紋方向。厚薄判斷：用手指接觸玻璃表面稍微加熱，玻璃局部受熱膨脹厚度增加，這時(shí)受熱處 的干涉條紋往哪邊凸，棱邊（薄端）就在哪端。角度計(jì)算詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)教材 111頁(yè)。?移相干涉術(shù)的特點(diǎn)；有利于消除系統(tǒng)誤差、減小隨機(jī)的大氣湍流、振動(dòng)及漂流的影響，可適當(dāng)放寬對(duì)干涉 儀器的制造精度要求。補(bǔ)充：1、牛頓環(huán)判斷曲率單色光源：輕輕按壓上面的零件。條紋擴(kuò)散則凸，條紋收縮則凹。白光光源：按壓使兩者緊密接觸，中央暗斑、第一亮紋幾乎為白色。其余亮紋內(nèi)側(cè)藍(lán)色、外 側(cè)紅色則為凸，反之為凹。第八章、星點(diǎn)檢驗(yàn)? 什么是星點(diǎn)檢驗(yàn)

20、？根據(jù)星點(diǎn)像的大小和光強(qiáng)分布情況來(lái)評(píng)定光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的方法就是星點(diǎn)檢驗(yàn)法。 點(diǎn)光源”經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)所成的像稱為星點(diǎn)像；理想光學(xué)系統(tǒng)星點(diǎn)像為艾里斑，光強(qiáng)分布理論可推導(dǎo)（圓孔函數(shù)傅立葉變換的模的平方）導(dǎo)致星點(diǎn)像實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)：設(shè)計(jì)不完善、加工誤差、裝配誤差、材料缺陷，球差、色差、像散、畸變 變形，能量分布發(fā)生變化 實(shí)質(zhì)：比較與理想衍射艾里斑的光強(qiáng)分布進(jìn)行比較；與已知像差的星點(diǎn)像的光強(qiáng)分布（經(jīng)驗(yàn)）進(jìn)行比較。? 三種像質(zhì)檢測(cè)法的優(yōu)缺點(diǎn)；星點(diǎn)檢驗(yàn)基本、直觀簡(jiǎn)便、靈敏度較高， 全面主觀、定性或半定性評(píng)價(jià)法，對(duì)檢測(cè)人 員專業(yè)技能要求較高分辨率法定量、簡(jiǎn)單方便主觀性大，信息量少光學(xué)傳遞函數(shù)法客觀、定量設(shè)計(jì)原理復(fù)雜

21、，測(cè)量過(guò)程復(fù)雜（目前已 改善）? 理想衍射受限系統(tǒng)及其星點(diǎn)像特點(diǎn)；不存在幾何像差和其它一些工藝疵病，只需要考慮光學(xué)衍射效應(yīng)的理想光學(xué)系統(tǒng)。一些小像差的光學(xué)系統(tǒng)，比如它們的波像差小于Z/6，或者滿足斯特雷爾容限，也可以近似認(rèn)為是理想衍射受限系統(tǒng)。理想衍射受限系統(tǒng)焦平面光強(qiáng)分布:丄=2Ji W )lo L 沿光軸方向服從sine分布，焦平面上服從一階貝塞爾函數(shù)。? 星點(diǎn)檢驗(yàn)裝置；使用測(cè)量顯微鏡：準(zhǔn)直物鏡r被測(cè)望遠(yuǎn)鏡； %使用測(cè)量望遠(yuǎn)鏡:前置鏡光源r 廠人眼irpiLJ L物鏡目鏡?星點(diǎn)檢驗(yàn)條件；1、星孔大小要適中星孔允許的最大角直徑必須小于等于艾里斑第一衍射暗環(huán)角半徑的二分之一。1max 蘭-q=

22、0.6lA/D2dmaxmaxf e2、不能切割光束；觀察顯微物鏡數(shù)值孔徑的選擇:3、觀察顯微鏡/前置鏡的放大倍率要足夠大；視放大率以人眼觀察時(shí)能分開(kāi)星點(diǎn)像第一、二衍射亮環(huán)為準(zhǔn)3.1觀察顯微鏡視放大率的選擇觀察顯微鏡3.2前置鏡視放大率的選擇L人眼被測(cè)望遠(yuǎn)鏡前置鏡I廠人眼鏡物-1 1J步 播鏡 mm®目 IHD'r > 6前置鏡2 eD'為被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑以 mm為單位，6人眼極限分辨角，以分為單位。4、觀察顯微鏡/前置鏡的成像質(zhì)量?jī)?yōu)良；5、裝調(diào)準(zhǔn)確。? 星點(diǎn)檢驗(yàn)?zāi)軝z什么像差，不能檢什么像差？能檢像散、慧差、球差，不能檢畸變、場(chǎng)曲補(bǔ)充：星點(diǎn)檢驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：? 測(cè)量

23、裝置簡(jiǎn)單、操作方便、直觀?能反映大多數(shù)像差、工藝疵病等成像質(zhì)量問(wèn)題，比較全面?靈敏度較高缺點(diǎn)：? 星點(diǎn)像復(fù)雜，反映了大量信息：球差、慧差、像散、離焦、材料缺陷、裝配誤差、 內(nèi)應(yīng)力、雜光?主觀、定性分析?星點(diǎn)檢驗(yàn)對(duì)慧差、像散、球差靈敏，不能反映畸變、場(chǎng)曲第九章、分辨率測(cè)量? 三類光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)分辨率表示形式;望遠(yuǎn)系統(tǒng)用望遠(yuǎn)物鏡后焦面上剛能分辨開(kāi)的兩個(gè)衍射斑的中心距b對(duì)物鏡后主點(diǎn)的張角來(lái)表示分辨率O'a =fobjective照相系統(tǒng)用像面上剛能分辨開(kāi)的兩個(gè)衍射光斑中心距b的倒數(shù)來(lái)表示分辨率N =-顯微系統(tǒng)0直接用物面上剛能分辨開(kāi)的兩個(gè)物點(diǎn)間的距離來(lái)表示分辨率Q-空間頻率；T = 0.1

24、mm1f =T =10 Cycles/mm? 理想衍射受限系統(tǒng)的分辨率定義；理想衍射系統(tǒng)中，兩個(gè)獨(dú)立發(fā)光點(diǎn)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像得到兩個(gè)衍射光斑。分析理想衍射系統(tǒng)能分 辨的最小間距，即為理想系統(tǒng)的理論分辨數(shù)值。? 三類光學(xué)系統(tǒng)的理論光學(xué)分辨率計(jì)算；、望遠(yuǎn)(rad)照相（m分辨率測(cè)量裝置及分辨率板;1.22扎1.02扎0.947筑DDD1111.22 扎 F1.02 扎 F0.947扎 F0.61A0.51 A0.47 扎NANANA瑞利道斯斯派羅光源聚光鏡毛平行光管分辨率板準(zhǔn)直物鏡前置鏡/觀察顯微鏡廠人眼理論分辨率分析采用雙像點(diǎn)（艾里斑）分析法。實(shí)際測(cè)量：在平行光管上，采用分辨率板作為分劃板，觀察被測(cè)系統(tǒng)所成的像，判讀所能分辨的最細(xì)密條紋。關(guān)鍵器件一一分辨率板此種分辨率板，總共有 7塊板，各有板號(hào)，分別為 A1A7 ,其中條紋的密度逐漸加大。每塊板總共有25個(gè)單元，每個(gè)單元由四組不同方向的條紋組成。P=FOq心P。=160um(A號(hào)板第1單元線寬)q =冷= 0.94387= 1,2,3,川川,85照相物鏡軸上分辨率測(cè)量與計(jì)算;NO為無(wú)限遠(yuǎn)處N為像面上分辨率 補(bǔ)充：a =舉咒 206265(")3、優(yōu)點(diǎn)：定量、設(shè)備簡(jiǎn)單、要求低局限性：靈敏度不如星點(diǎn)檢驗(yàn)高、不夠全面、不能反映低對(duì)比度成像性能。第十章、光學(xué)傳遞函數(shù)?點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)；星點(diǎn)像的歸一化能量分布