大學光學經(jīng)典課件L_密接薄透鏡組ppt課件

1、定義：定義： 求密接薄透鏡組的焦距：求密接薄透鏡組的焦距： 2ss 21111fff1ss ， fffss1111121， 12 ss， 222111fss; 111111fss， 6.6 6.6 光焦度光焦度 定義：定義： fP1光焦度的單位是屈光度光焦度的單位是屈光度diopterdiopter，記為，記為D D例如：例如： cmf50D.m.P002501這個眼鏡的度數(shù)為這個眼鏡的度數(shù)為200200度度 21111fff由：由：21PPP得：得：6.7 6.7 焦面焦面 物方焦面：物方焦面： 像方焦面：像方焦面：主光軸與負光軸：主光軸與負光軸：焦面性質(zhì)：焦面性質(zhì)：1) 1)從物方焦面上一

2、點發(fā)出的同心光束經(jīng)過薄透從物方焦面上一點發(fā)出的同心光束經(jīng)過薄透 鏡后出射光束為平行光束鏡后出射光束為平行光束 2)2)入射的平行光束經(jīng)薄透鏡后出射光束入射的平行光束經(jīng)薄透鏡后出射光束 會聚在像方焦面上一點會聚在像方焦面上一點 6.8 6.8 特殊光線和恣意光線作圖法特殊光線和恣意光線作圖法 1 1特殊光線作圖法：利用三條特殊光線作圖特殊光線作圖法：利用三條特殊光線作圖 QFFLQ321321122LOQQFF3131凸凸透透鏡鏡凹凹透透鏡鏡FFQLQO321321LOQFF33122Q2 2普通光線作圖法：利用一條特殊光線和焦面普通光線作圖法：利用一條特殊光線和焦面 性質(zhì)，找到恣意入射光線的出

3、射共軛線。性質(zhì)，找到恣意入射光線的出射共軛線。作作圖圖法法求求軸軸上上物物點點的的像像6.96.9薄透鏡逐次成像的計算法和作圖法薄透鏡逐次成像的計算法和作圖法1 1計算法與單球折射面逐次成像的計算方法一樣計算法與單球折射面逐次成像的計算方法一樣 2 2作圖法的步驟如下：作圖法的步驟如下： 2 2第一次利用特殊光線作圖法做圖第一次利用特殊光線作圖法做圖 3 3以后各次均利用恣意光線作圖法做圖以后各次均利用恣意光線作圖法做圖 4 4按比例丈量成像后的各個待求量的值按比例丈量成像后的各個待求量的值 5 5每次均應檢驗，再進展下一次做圖每次均應檢驗，再進展下一次做圖 1 1按比例繪出初始光路圖，在圖中

4、標出按比例繪出初始光路圖，在圖中標出 F、FQ、等知點和知光線等知點和知光線 小物放在小物放在 2020厘米和厘米和4040厘米，厘米， 6.10 6.10 例題例題 1LPQ2L1L2F2F1F1F如圖，凸透鏡如圖，凸透鏡 2L1L和凹透鏡和凹透鏡 的焦距分別為的焦距分別為 在在 右面右面4040厘米處，傍軸厘米處，傍軸 1L左面左面3030厘米處，厘米處， 求它的像。求它的像。 2L計算法：計算法：第一次成像：第一次成像： 2,111ssV倒立、倒立、放大的實像放大的實像第二次成像：第二次成像：40112012s2,222ssV正立、正立、放大的實像放大的實像 總放大率：總放大率： 421

5、VVV最后成像為倒立、放大的實像，最后成像為倒立、放大的實像，右方右方4040厘米處。厘米處。 2L位于位于，2012sds402f40,2s301s201f601s，20113011s作圖法：作圖法：第一次利用特殊光線作圖第一次利用特殊光線作圖第二次利用恣意光線作圖第二次利用恣意光線作圖 1F1Q1PQP2L1L22111F2P1F1Q1PQP2L1L22111F2Q在制造氦氖激光管的過程中，往往采用內(nèi)調(diào)焦平行光管粘貼凹在制造氦氖激光管的過程中，往往采用內(nèi)調(diào)焦平行光管粘貼凹面反射鏡，其光學系統(tǒng)如下圖，圖中面反射鏡，其光學系統(tǒng)如下圖，圖中 是目鏡是目鏡 的焦點，的焦點， 是物鏡是物鏡 的的焦點

6、。知目鏡和物鏡的焦距均為焦點。知目鏡和物鏡的焦距均為2cm2cm，凹面鏡，凹面鏡 的曲率半徑為的曲率半徑為8cm8cm。1L2L3L1F2F1 1調(diào)理調(diào)理 ，使，使 與與 之間的間隔為之間的間隔為5cm5cm， 與與 之間的間隔為之間的間隔為10cm10cm，試求位于，試求位于 前前1cm1cm的叉絲的叉絲P P經(jīng)光學系統(tǒng)后所成像的位置。經(jīng)光學系統(tǒng)后所成像的位置。2L1L2L2L3L2L2 2當當 與與 之間的間隔仍為之間的間隔仍為5cm5cm時，假設人眼經(jīng)過目鏡能察看時，假設人眼經(jīng)過目鏡能察看到一個明晰的叉絲像，到一個明晰的叉絲像， 與與 之間的間隔應為多少？之間的間隔應為多少？1L2L3L

7、2L3LP1L2LC2F1F2P5()P4P1P3P2()P(6cm)(-4cm、2cm 可察看到兩個像可察看到兩個像) 例題例題11 11 【解】【解】 1P 對對L1直接成像；直接成像；1124sfcm111ssf14scm 成像于成像于L1前前4cm處處 其次其次P依次對依次對L2、L3、L2、L1成像，最后成像于成像，最后成像于L1后后2cm處處故從目鏡中可看到兩個像故從目鏡中可看到兩個像2要想察看到一個明晰的像必需滿足：要想察看到一個明晰的像必需滿足：上述上述P依次對依次對L2、L3、L2、L1所成的像與所成的像與P 對對L1直接成的像重合，即直接成的像重合，即P依次對依次對L2、L

8、3、L2所成的像與所成的像與P重合重合8 8 光學儀器光學儀器8.1 8.1 投影儀器投影儀器放大率放大率yssVysf 成放大、倒立、實像成放大、倒立、實像sf 特點：畫片在物方焦面外附近，物距特點：畫片在物方焦面外附近，物距 像距像距sfsf 特點：物在遠處，感光底片在像方焦面附近，像距特點：物在遠處，感光底片在像方焦面附近，像距8.2 8.2 照相機照相機成減少、倒立、實像成減少、倒立、實像景深景深簡化眼：簡化眼：從幾何光學的觀念來看，人眼是一個有不同介質(zhì)構(gòu)成的共軸從幾何光學的觀念來看，人眼是一個有不同介質(zhì)構(gòu)成的共軸光具組，這一光具組能在視網(wǎng)膜上構(gòu)成明晰的像。由于這一光具組，這一光具組能

9、在視網(wǎng)膜上構(gòu)成明晰的像。由于這一共軸光具組構(gòu)造很復雜，因此在許多情況下，往往將人眼簡共軸光具組構(gòu)造很復雜，因此在許多情況下，往往將人眼簡化為只需一個折射球面的簡化眼?；癁橹恍枰粋€折射球面的簡化眼。正常的眼睛在適當?shù)恼彰飨?，察看眼前正常的眼睛在適當?shù)恼彰飨?，察看眼?處的物體是不費力處的物體是不費力的，而且能看清楚物體的細節(jié)，稱這個間隔為明視間隔。的，而且能看清楚物體的細節(jié)，稱這個間隔為明視間隔。25cm明視間隔：明視間隔：QOlUy25cmP8.3 8.3 眼睛眼睛1 1眼睛的特點：像距根本不變，經(jīng)過焦距變化眼睛的特點：像距根本不變，經(jīng)過焦距變化 來實現(xiàn)清楚成像來實現(xiàn)清楚成像 2 2遠點和近點

10、：遠點和近點： 眼睛肌肉完全松弛和最緊張時所能清楚看到的點眼睛肌肉完全松弛和最緊張時所能清楚看到的點3 3明視間隔：明視間隔： 025scm4 4視角：物體對眼睛中心的張角稱為視角，視角：物體對眼睛中心的張角稱為視角，記為：記為： ys5 5最大視角：最大視角： 00ys6 6人眼的最小分辨角：人眼的最小分辨角： rad4109 . 2 1定義視角的意義：定義視角的意義：ys tgs可以分辨的最近兩點對眼睛所張視角可以分辨的最近兩點對眼睛所張視角8.4 8.4 放大鏡的視角放大率放大鏡的視角放大率 放大鏡：放大鏡：放大鏡的特點：放大鏡的特點： 0fs* *放大鏡的焦深：放大鏡的焦深： xfsf

11、x022,)(,02fsx02ss1s1,x0,1xfsfxxx02210202sffsfx可知：可知： fsffx0是一個很小的值是一個很小的值 0sf ，放大鏡的視角放大率：放大鏡的視角放大率：025scmMffyysf0ys 8.5 8.5 顯微鏡的視角放大率顯微鏡的視角放大率1 1定義：定義： 2 2構(gòu)造和光路：構(gòu)造和光路： 特點：特點：0,oEffs,oEf f 為光學筒長為光學筒長 視角放大率：視角放大率： 順時針取正值，逆時針取負值，均為銳角順時針取正值，逆時針取負值，均為銳角 M視角正負的規(guī)定：視角正負的規(guī)定： 1Eyf0sy， 1 0OEEy sMV Myf顯微鏡的放大身手等

12、于物鏡的橫向放大率和顯微鏡的放大身手等于物鏡的橫向放大率和目鏡放大身手的乘積。目鏡放大身手的乘積。0EEsMf負號表示像是倒立的負號表示像是倒立的 0oEsMf f OoysVysf120.2,1.5,18fcm fcmcm 251815000.21.5cmcmMcmcm 例例8.6 8.6 望遠鏡望遠鏡1 1定義：定義：2 2構(gòu)造和光路：構(gòu)造和光路：特點：特點： Eoff0,oO1Q1yeFoLeL,0FeO望遠鏡的視角放大率：望遠鏡的視角放大率：M1oyf1,Eyf負號表示像是倒立的負號表示像是倒立的 開普勒和伽利略望遠鏡：開普勒和伽利略望遠鏡：假設假設 0,0Eoff，稱為開普勒望遠鏡； 假設假設 0,0Eoff，稱為伽利略望遠鏡。 oEfMf開普勒望遠鏡所成的像為倒像，開普勒望遠鏡所成的像為倒像，伽利略望遠鏡所成的像為正像。伽利略望遠鏡所成的像為正像。開普勒開普勒望遠鏡望遠鏡伽利略伽利略望遠鏡望遠鏡8.7 8.7 棱鏡光譜儀棱鏡光譜儀 1