常见光学基础概念
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常用的光学基本概念
以下是一些常用的光学基本概念:
1. 光线:光的传播路径可以用光线来描述,光线是一个表示光传播方向的直线。
2. 光束:由许多光线组成的束称为光束,光束可以具有不同的形状和强度。
3. 反射:当光线遇到表面时,它会发生反射,即改变方向并离开表面。
4. 折射:当光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的密度不同,光线会改变方向,这个现象称为折射。
5. 光的传播速度:光在不同介质中的传播速度是不同的,一般来说,在空气中的光速约为每秒3.0×10^8米。
6. 光的波长:光是一种电磁波,具有波长的概念,波长决定了光的颜色,不同波长的光对应不同的颜色。
7. 光的频率:光的频率与波长有直接关系,频率越高,波长越短。
8. 光的干涉:当两个或多个光波相遇时,它们会产生干涉现象,干涉包括构造干涉和衍射干涉。
9. 光的衍射:光通过一个小孔或绕过障碍物时,会产生弯曲和扩散的现象,这种现象称为衍射。
10. 光的色散:当光通过透明介质时,不同波长的光会以不同的速度通过,导致光发生分离的现象。
这只是光学的一小部分基本概念,光学是一个非常广泛和复杂的领域,涉及到许多其他的概念和原理。
光学加工基础知识§1 光学玻璃基本知识一. 基本分类和概念光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。
玻璃的定义:不论化学成分和固化温度范围如何,一切由熔体过冷却所得的无定形体,由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的,均称为玻璃。
光学玻璃分为冕牌K 和火石F 两大类,火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd 和较小的色散系数vd 。
二. 光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的,高品质的,并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节.,玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程配合料的加热,吸附水的蒸发,单组分的熔融,个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程---- 固相反应,盐的分解,水化物分解,结晶水的排除,组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程------ 低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质,耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关. 对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1. 加料过程硅酸盐的形成2. 熔化过程玻璃形成3. 澄清过程-----消除气泡4. 均化过程------消除条纹5. 降温过程——调节粘度6. 出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切联系和相互影响的•在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三. 玻璃材料性能1 .折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值,光学玻璃可以分为五类2. 光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm,用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2。
1类或2类还应测星点。
先介绍几个概念:1、焦点(focus)与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。
2、弥散圆(circle of confusion)在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。
在现实当中,观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的,人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系,如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。
这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。
不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。
一般常用的是:画幅24mm x 36mm6cm x 9cm4" x 5"弥散圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm35mm照相镜头的容许弥散圆,大约是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。
前提是画面放大为5x7英寸的照片,观察距离为25~30cm。
3、景深(depth of field)在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。
换言之,被摄体的前后纵深,呈现在底片面的影象模糊度,都在容许弥散圆的限定范围内。
景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。
对于固定焦距和拍摄距离,使用光圈越小,景深越大。
示意图1示意图2以持照相机拍摄者为基准,从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深,从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。
4、景深的计算下面是景深的计算公式。
其中:δ——容许弥散圆直径f——镜头焦距F——镜头的拍摄光圈值L——对焦距离ΔL1——前景深ΔL2——后景深ΔL——景深从公式(1)和(2)可以看出,后景深> 前景深。
光学:物理学的一个部门。
光学的任务是研究光的本性,光的辐射、传播和接收的规律;光和其他物质的相互作用(如物质对光的吸收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等)以及光学在科学技术等方面的应用。
17世纪末,牛顿倡立“光的微粒说”。
当时,他用微粒说解释观察到的许多光学现象,如光的直线性传播,反射与折射等,后经证明微粒说并不正确。
1678年惠更斯创建了“光的波动说”。
波动说历时一世纪以上,都不被人们所重视,完全是人们受了牛顿在学术上威望的影响所致。
当时的波动说,只知道光线会在遇到棱角之处发生弯曲,衍射作用的发现尚在其后。
1801年杨格就光的另一现象(干涉)作实验(详见词条:杨氏干涉实验)。
他让光源S的光照亮一个狭长的缝隙S1,这个狭缝就可以看成是一条细长的光源,从这个光源射出的光线再通过一双狭缝以后,就在双缝后面的屏幕上形成一连串明暗交替的光带,他解释说光线通过双缝以后,在每个缝上形成一新的光源。
由这两个新光源发出的光波在抵达屏幕时,若二光波波动的位相相同时,则互相叠加上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。
在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。
红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。
所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域,甚至X射线均被认为是光,而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。
光源:物理学上指能发出一定波长范围的电磁波(包括可见光与紫外线、红外线和X 光线等不可见光)的物体。
通常指能发出可见光的发光体。
凡物体自身能发光者,称做光源,又称发光体,如太阳、恒星、灯以及燃烧着的物质等都是。
但像月亮表面、桌面等依靠它们反射外来光才能使人们看到它们,这样的反射物体不能称为光源。
在我们的日常生活中离不开可见光的光源,可见光以及不可见光的光源还被广泛地应用到工农业,医学和国防现代化等方面。
光源主要可分为:热辐射光源,例如太阳、白炽灯、炭精灯等;气体放电光源,例如,水银灯、荧光灯等。
光线光斑光点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光线、光斑和光点是光学领域中常见的概念,它们在我们日常生活中发挥着重要作用。
光线是光传播的路径,是光学中最基本的概念之一。
光线经过反射、折射等过程后,会形成光斑和光点。
光斑是光线在交汇处形成的一种亮度较高的区域,而光点则是光线在空间中的一个具体点。
本文将深入探讨光线、光斑和光点的特性、形成过程以及在实际应用中的重要性。
通过对这些概念的全面了解,我们可以更好地理解光学现象和光学器件的工作原理,为光学技术的发展和应用提供重要参考。
希望通过本文的阐述,读者能够对光线光斑光点有更深入的认识,并进一步探索光学领域的未来发展方向。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文分为引言、正文、结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中,将介绍光线、光斑和光点的概念,引起读者对本文主题的兴趣。
文章结构部分即本部分,将展示文章的整体结构,让读者了解本文的组织安排。
而在目的中,将说明本文旨在探讨光线、光斑和光点在科学研究和技术应用中的重要性。
正文部分将分为光线的特性、光斑的形成和光点的应用三个小节。
在光线的特性部分,将介绍光线的基本特点和传播规律,为后续内容打下基础。
光斑的形成部分将详细解释光斑是如何形成的,以及不同因素对光斑形成的影响。
光点的应用部分将探讨光点在现代科技领域的应用和发展前景。
结论部分将对全文进行总结和回顾,强调光线、光斑和光点在科学研究和技术应用中的重要性。
展望未来研究方向将提出对光线、光斑和光点相关研究的未来发展方向和可能性。
最后,结束语将对本文内容进行概括和结束语,为读者留下深刻印象。
1.3 目的:本文旨在深入探讨光线、光斑和光点在光学领域中的重要性和应用。
通过对光线的特性、光斑的形成以及光点的应用进行分析和讨论,旨在加深读者对光学现象的理解,促进光学技术的发展。
同时,希望通过本文的阐述,引起更多对光线光斑光点相关领域的研究兴趣,激发读者对光学科学的探索和创新。