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(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)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(chēng)為孔徑光闌簡(jiǎn)稱(chēng)孔闌1) 光闌的作用： 2) 光闌的種類(lèi)：第2頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四ABAB孔徑光闌底片第3頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四瞳孔（2）視場(chǎng)光闌 ：諸擋光孔中,最有效的控制成像物空間范圍者，稱(chēng)為視場(chǎng)光闌.簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)闌人眼瞳孔：孔徑光闌，窗窗：視場(chǎng)光闌物點(diǎn)第4頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，

2、5月20日，9點(diǎn)34分，星期四ABAB孔徑光闌視場(chǎng)光闌底片第5頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)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(duì)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(duì)后方光學(xué)系統(tǒng)所成的像第6頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四 孔徑光闌與光軸上物點(diǎn)位置有關(guān)，欲確定孔闌，必須首先明確是對(duì)光軸上哪個(gè)物點(diǎn) 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(duì)軸上物點(diǎn)張角最小者，稱(chēng)為入瞳，入瞳對(duì)應(yīng)的物叫做孔闌 孔闌對(duì)后光學(xué)系

3、統(tǒng)的像，為出射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)出瞳怎樣確定孔闌？第7頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四在這個(gè)系統(tǒng)中，孔徑光闌同時(shí)也是出瞳孔徑光闌入瞳- 孔徑光闌對(duì)前方系統(tǒng)成的像入射孔徑角出射孔徑角uu第8頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四在這個(gè)系統(tǒng)中，孔徑光闌同時(shí)也是入瞳孔徑光闌出瞳-孔徑光闌對(duì)后方系統(tǒng)成的像uu入射孔徑角出射孔徑角第9頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四uu孔徑光闌出瞳入瞳？第10頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四某種相機(jī)鏡頭的孔徑光闌、光瞳第11頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)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(gè)物點(diǎn)唯一地變換成一個(gè)像點(diǎn)； 像差單色像差(monochromatic aberration)色差(chromatic aberration)或者 2）物像平面上各點(diǎn)的線(xiàn)放大率不同第12頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四-uuPP近軸條件下： 單色像差的來(lái)源球面系統(tǒng)在近軸條件下可以理想成像物像一一對(duì)應(yīng)第13頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四非近軸情況下，三次冪以上項(xiàng)不能忽略-uuPP出現(xiàn)三級(jí)以上像差 球面系統(tǒng)不能理想成像第14頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9

5、點(diǎn)34分，星期四三級(jí)像差(或初級(jí)像差)-5種： 1) 球差(spherical aberration)2) 慧差(coma)3) 像散(astigmatism)和場(chǎng)曲(curvature of field)4) 畸變(distortion)第15頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四2 球差(Spherical aberration) 軸上物點(diǎn)發(fā)出的大孔徑光線(xiàn)不聚焦于一點(diǎn) PP第16頁(yè)，共35頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)34分，星期四近軸光線(xiàn)非近軸光線(xiàn)非近軸光線(xiàn)非近軸光線(xiàn)非近軸光線(xiàn)近軸光線(xiàn)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(shí) 焦平面上兩星像的最小可分辨間距： 分辨本領(lǐng)(Resolving Power)