显微镜的光束限制与光阑课件.ppt
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- 关 键 词:
- 显微镜 光束 限制 光阑 课件
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1、关于关于 的设计与组装的设计与组装显微镜显微镜望远镜望远镜 望远镜望远镜 当远处的物体对人眼的视角小于1时,人类必须借助望远镜进行观察才能分辨物体。 望远镜有多种分类方式,如反射式与透射式望远镜,而透射式望远镜又分为两类:开普勒望远镜和伽利略望远镜。一一.望远镜系统望远镜系统的原理的原理A、开普勒望远镜、开普勒望远镜系统系统物镜分划板目镜孔径光阑(入瞳)出瞳f物F1F2-f目 -wWWDD 如图所示,开普勒望远镜是由正透镜的物镜和正透镜的目镜组成。无穷远物经望远镜的物镜后,在像方焦面(目镜的物方焦面)上成一实像,该实像再经目镜放大成像于无穷远。因此,用它观察物体时,正常人的眼睛无须调节,观察时
2、亦不易疲劳。 开普勒望远镜的物镜框就是孔径光阑(有效光阑),物镜框D按正向光路成的像就是出射光瞳 ,入射光瞳也是孔径光阑。 为了计量,人们也可在目镜物方焦面放置分划板,这是它的一大优点,另一优点是没有渐晕现象,像质好。其缺点是呈倒像,在应用中应加转像系统。DB、伽利略望远镜、伽利略望远镜 O1O1O2F1F2入射窗视场光阑出射窗孔径光阑(出瞳)入瞳O1O1O2Pp 如图所示,伽利略望远镜由正透镜的物镜和负透镜的目镜组成,物镜的像方焦点重合并位于望远镜的外部。当不考虑眼瞳的作用时,物镜框就是系统的入射光瞳,经目镜成的是虚像,位于目镜的前方 , 是 系统的出瞳,眼睛无法与之重合。当考虑眼睛时,眼睛
3、就是出射光瞳,出瞳经系统成的像就是入瞳。1O1O望远镜的放大率:三个 等价的表达式。D:进入望远系统的轴向光束的直径D:离开望远系统的轴向光束的直径ta nta nww DD ff 物目 伽利略望远镜的优点是镜筒短,光能损失小,结构简单便于携带。但它没有中间实像不能放置分划板。不能进行计量,另外有渐晕。因此只能作辅助性的观察,应用不及开普勒望远镜广泛。二、望远镜的主要指标参数:二、望远镜的主要指标参数:1、视角放大率2、出瞳直径 出瞳直径 是表示望远镜系统主观亮度的特征量。人眼通过望远镜观察的主观亮度与系统的出瞳直径的平方成正比。出瞳直径大,系统的像就亮,反之则暗。DDtan tanfwDwf
4、D物目3、出瞳距离 出瞳距离是指目镜最后一表面至出瞳的距离,它的大小是由使用条件决定的。对于15-25mm的目镜来说,出瞳就在目镜的后焦点处,而对于长焦距的目镜则不然。4、分辨率 望远系统对两个很近的物点仍旧能成两个分开的像点的能力叫望远系统的分辨率。P 望远物镜分辨率的理论值 , D为物镜通光口径。 由于人眼的分辨率为 ( )。为了保证物体经望远系统后仍被人眼分辨,物体的分辨率应有160 结合以上两者,系统有效放大率与分辨率的关系: 6043D. 0D14060 60 应该指出,望远镜的分辨率与物镜的通光孔径有关,与目镜无关。目镜只能把像放大,不能增加系统的分辨率。 DDarctg14022
5、. 1n三、结构尺寸问题三、结构尺寸问题1、长度问题A、出瞳距离例:利用下列两组透镜,设计一个放大率为100倍的望远镜 物镜 f物 200 f物 1000 目镜 f目 2 f目 10P 按理说利用以上两组透镜都可以获得放大率为100X的望远镜。但实际上,这只是理论上的。实际中第一组透镜行不通,为什么呢?答案是:望远镜是目视光学仪器,它是通过人眼来观察的,应充分考虑人眼的结构问题。人眼眼瞳到角膜顶点约为4mm,因此目视光学仪器的瞳孔距一定要大于此值。再加上眼瞳到睫毛距约为8mm,因此,目镜焦距应不小于10mm(一般推荐的是12.525mm)。因此,上述两组透镜组合,选取后一组才是合理的。B、关于
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