内置导光光纤的显微镜照明光路设计
- 格式:pdf
- 大小:1.81 MB
- 文档页数:3
光纤导光室内采光方法
光纤导光室内采光方法是一种使用光纤技术将自然光线导入室
内的方法。
这种方法可以在不需要窗户或天窗的情况下实现室内采光,使室内环境更加舒适和节能。
光纤导光室内采光方法是将光纤的一端置于室外,并通过光纤的全反射原理将自然光线传输到室内。
在室内的光纤末端安装光敏元件,可以将光线转换为可见光,从而实现室内采光。
光纤导光室内采光方法具有以下优点:不需要窗户或天窗,可以在任何位置实现室内采光;可以减少室内的热量损失和能源消耗;可以提高室内空气质量,减少对人体健康的影响;可以改善室内光照条件,提高室内舒适度和办公效率。
光纤导光室内采光方法的应用范围非常广泛,可以用于住宅、商业建筑、工厂等各种场所。
未来,随着科技的发展和技术的成熟,光纤导光室内采光方法将会得到更广泛的应用。
- 1 -。
显微镜和望远镜的原理光路
显微镜和望远镜都是利用透镜或镜面的折射、反射现象来改变光线方向,从而达到放大细看小物体或远物的目的。
其原理光路可概括如下:
一、显微镜的光路原理
1. 照明系统- 平行光或聚光照明样品进行全面照明。
2. 物镜- 物镜靠近样品,能将样品处的散发或透射光汇聚成实像。
3. 物镜间距- 物镜与目镜间一定距离,确保眼睛能适应。
4. 目镜- 目镜放大物镜形成的实像,送入眼睛成为视像。
二、望远镜的光路原理
1. 物镜- 望远镜的物镜汇聚来自远处物体的光线,形成倒立实像。
2. 目镜- 目镜放大物镜的倒立实像,将光线汇聚传输给眼睛。
3. 导轨运动- 调节物镜与目镜距离进行精确聚焦。
4. 校正镜- 校正部分光学畸变,使图像清晰。
5. 掩蔽- 掩蔽照明环境光线,确保清晰观察。
6. 枢轴运动- 方便调整观测方向。
7. 三脚架- 保持仪器稳定。
综上所述,显微镜和望远镜的工作原理有共通点,都是利用透镜将样品或物体的光线汇聚放大以便细致观察,但光路略有不同,前者观看近处细小样品,后者侧重观测远方天体或地面物体。
显微镜光路现代复合显微镜得目得就是提供一个放大得二维图像,可在连续得焦平面得轴上汇聚,从而实现标本精细结构二维与三维得清晰成像。
大多数显微镜配备有移动平台,这样能准确定位,定向,并聚焦到标本上,以优化可视性与图像记录。
正确放置光阑,镜子,棱镜,分光镜,与其她光学元件可以控制整个显微镜得光通路照明方向与强度,达到所需得标本中得亮度与对比度程度。
图1就是尼康得Eclipse E600显微镜配备一个三目头与DXM1200数码相机系统用于记录影像。
由灯箱里钨卤化物灯提供照明,首先通过一个集光透镜,然后再通过光学显微镜底部进入光路。
此外,照明光首先通过固定在显微镜底部得一系列滤光片, 再经过镜子反射通过视场光阑。
聚光镜形成一个光锥对移动平台上得样品进行照明,然后进入物镜。
光通过物镜后,由分光器/棱镜进入目镜形成一个虚像,或直接通过安装在三目延长管上得投影透镜,然后在CCD光电二极管阵列上形成一个像。
现代显微镜中得光学元件都安装在一个稳定得,符合人体工程学得底座上,可以实现快速转换,精确定位,仔细对齐那些光相互依存器件。
总之,显微镜得光学与机械部件,包括安装在玻璃基片与盖玻片中得样品,形成一个经过中心轴得光路,通过显微镜底部与上部。
光学显微镜光路通常由照明灯(包括光源与集光透镜),台下聚光镜,样品,物镜,目镜,与探测器,相机或观察者得眼睛(见表1)。
研究级显微镜还包含几个照明光调节装置,通常放在照明光与聚光镜之间。
配套得检测器或滤光片往往放在物镜与目镜或相机之间。
调节装置与探测装置配合起来改变图像得对比度,例如空间频率,相位,偏振,吸收,荧光,离轴照明,标本与照明技术得其她性质。
即使没有其她明确得设备来控制照明与对图像形成光进行滤波,甚至连最基本得显微镜配置,也会发生某种程度得自然滤波。
显微镜组件属性照明光照明光源,收集透镜,视场光阑,热滤光片,光平衡滤光片,扩散器,中性密度滤光片光调节器聚光器光阑,暗场停止,孔径板,相位环,偏光镜,偏离中心得狭缝孔径,Nomarski棱镜,荧光激发滤光片聚光器数值孔径,焦距,畸变,光传输,,工作距离样品基片厚度,玻璃盖厚度,沉浸介质,吸收,透射,衍射,荧光,延迟,双折射物镜放大倍数,数值孔径,焦距,沉浸媒体,像差,光传输,光学传递函数,工作距离图像滤光片补偿器,分析仪,Nomarski棱镜,物镜光阑,相位板,SSEE滤光片,调制板,光传输,波长选择,荧光屏障滤光片目镜放大倍数,畸变,视场大小,眼点探测器人眼,感光乳剂,光电倍增管,光电二极管阵列,摄像机表1显微镜得一些光学元件作为成像得原件,其她得主要就是改善样品照明,也有过滤或转换功能。
光纤导光自然光照明系统的研究摘要:提出一种通过采光面积大、结构简单、制作容易、维修方便的凹面镜采集太阳光,将太阳光聚集于一点,在聚集点处采用光的耦合技术,将自然光耦合于自准直光纤中,通过自准直光纤传光,磨砂塑料盘散光的新型太阳光照明系统。
考虑到太阳的位置移动,我们采用GPS解算法定位跟踪太阳,以保证太阳光将始终聚集于一点,并有最优采光效率。
光纤的耦合效率及光纤的透光率随光线的入射角、光纤的长度、光纤的口径、光纤的材料都有关系。
我们通过建立相应的近似模型,得出了它们之间的大体关系,研究了透射光光强随光纤长度的变化规律。
由于光在传输过程中的损耗是因为发生全反射过程中的损耗,计算过程很复杂,我们通过采用光纤单位长度的损耗表示,通过实验,计算出平均单位长度的损耗,从而计算出总长度的损耗。
在室内的散光过程中,我们采用磨砂塑料盘,这可以产生均匀、柔和的漫射光,同时在前面加一个光照度调节器,可以调节室内光照亮度。
考虑到自然光中紫外线对人体的伤害,在漫射装置上加一个滤波片滤去紫外线。
采用本系统汇集阳光,经光纤传导能够产生亮度很高的滤去紫外线的自然光,便于安装和普及,适用于普通家庭、地下勘测照明及大型建筑照明等。
希望能够更好利用能源,以改善当今能源状况。
关键词:太阳光采集,凹面镜,GPS解算法,光的耦合技术,自准直光纤0前言在人类各种能源消耗中,电力照明是所有能耗中最多的一项能耗。
发达国家照明能耗约占总能耗的,我国占。
因此开发自然光照明技术有很大的意义,不只是体现在节能上面,还体现在提高环境质量上面。
光导技术现在较为成熟的是利用光导管传输自然光,最著名的是英国蒙那家特公司出产的一种光导系统如图所示:图1蒙那家特公司光导系统图示此系统利用PC塑料透镜作为采光装置,用光导管传输自然光,最后加漫射装置进行照明。
此类设计的产品在2008年北京奥运会上大显身手。
但是这种装置,体积大,对建筑物影响较大,只能应用于城市大型建筑上,难以适应于野外勘探、矿井等地下场合,也难以在普通居民家庭安装使用。
显微镜光路原理
显微镜光路原理是指光经过显微镜中的光学系统传播的路径和变化过程。
一般来说,显微镜的光路原理包括借物镜放大的原理和借目镜观察的原理。
在显微镜中,光从光源发出,经过准直系统准直后,通过物镜的透镜组聚焦到物的焦点上。
物镜的放大倍数取决于物镜的焦距和用目镜放大倍数。
通过物镜放大的原理,使得显微镜可以放大物体,让人们能够观察到微小的结构和细节。
在经过物镜后,光线通过折射进入目镜系统。
目镜的主要作用是将光线重新聚焦,使得物体的投影映射到观察者的眼睛上。
通过目镜观察的原理,观察者可以看到物体的放大图像。
在整个光路中,显微镜的光学系统主要包括光源、准直系统、物镜和目镜。
这些光学元件的设计和组合使得显微镜能够发挥有效的放大功能,并提供清晰的像质。
除了上述的主要光学元件,显微镜还可能会配备其他光学辅助元件,如滤光片、偏振器等,来增强显微观察的能力和效果。
总的来说,显微镜的光路原理是通过光的折射和聚焦作用,将被观察物体的细节放大后投影到观察者的眼睛上。
这一原理使得人们能够观察到微观世界中细小结构的细节,对科学研究和生物学等领域的探索有着重要的作用。
显微镜原理的光路显微镜是一种使用光学原理来放大细小物体形象的仪器。
它使我们能够观察到人眼无法看见的微观世界。
显微镜的原理涉及到光的折射、放大和成像等过程。
下面将详细介绍显微镜的光路原理。
光是显微观察的基础。
当光通过物体表面时,会发生折射现象。
折射是光线由一种介质进入另一种介质时,速度变化而导致光线方向改变的现象。
显微镜使用的透镜是由一种介质(如玻璃)制成的,当光线从空气射入透镜时,会在透镜与空气之间发生折射。
显微镜的光路中常见的一类透镜是物镜。
物镜位于显微镜的下方,与待观察的物体非常接近。
物镜的主要作用是将物体所发出的光线进一步折射和放大,并将物体的影像形成在显微镜的眼镜内。
当光线通过物体时,会发生散射、吸收和透射等现象。
物镜的设计可以最大程度地减少散射和吸收,使物体的影像能够清晰地投射到显微镜的眼镜内。
物镜通常是由许多薄透镜组成的,每个透镜都有自己的折射率和焦距。
显微镜的光路还包括凸透镜、凹透镜和光源等元件。
凸透镜是一个具有中央薄厚较小的一侧的透镜,它可以通过折射将光线聚焦在一点上。
凹透镜则有一边较薄较小,使得光线经过透镜后发散。
凸透镜和凹透镜可以根据需要来组合使用,以便调整成像的清晰度和放大倍数。
光源是显微镜的另一个重要组成部分。
常用的光源有白炽灯和荧光灯。
光源的选择直接影响到显微镜的分辨率和成像质量。
相对来说,荧光灯有更窄的光谱带,因此可以提供更高质量的成像。
在光路中,还有一个非常重要的元件是显微镜的眼镜。
眼镜位于物镜的顶部,允许我们观察到物体的放大图像。
眼镜通常是一种具有大视场和适当放大倍数的组合透镜。
在显微镜的光路中,光线首先经过物镜,然后经过眼镜,最终进入观察者的眼睛。
通过调整物镜和眼镜的位置,可以改变放大倍数和焦距,从而使观察者能够清晰地看到被观察物体的细节。
总结起来,显微镜的光路原理涉及了光的折射、放大和成像等过程。
光线经过物镜和眼镜的折射和放大,将物体投射到眼睛的视网膜上,形成有关物体细节的图像。
高中物理教案二字:光学实验中的光路设计光学实验是物理学习中不可或缺的一部分,也是学生理解光学现象的重要手段。
光学实验可以帮助学生加深对光学知识的理解和记忆,增强其兴趣和热情。
而在光学实验中,光路设计是非常重要的环节,一个好的光路设计可以使实验更加精确和有效,达到教学效果。
下面我们就来探讨一下光学实验中的光路设计。
一、光路的构成在研究光路设计之前,我们需要了解光路的构成。
光路由多个光学器件按一定顺序组成。
光学器件主要包括:透镜、凸面镜、凹面镜、棱镜、光栅等。
通过合理地组合光学器件,设计出合适的光路,使光能够从入射位置传递到目标位置,从而产生我们需要的光学现象。
而光学器件的种类、类型、用途也有很多,需要根据实验的要求来选择合适的器件,将其合理组合起来,构成合理的光路设计。
二、光路设计的重要性光路设计是光学实验中至关重要的环节,正确的光路设计能极大提高实验的精确度和可靠性,减少实验的误差和漏洞。
同时,光路设计还能帮助学生更深入地理解光学现象,加深对知识点的记忆,提高学生的实验能力,培养学生的创造性思维和解决问题的能力。
在进行光学实验时,合理的光路设计是不可或缺的,对于学生的物理学习和实验能力的提高至关重要。
三、光路设计的基本原则在进行光路设计时,有一些基本原则需要注意,以保证光路设计的正确性和有效性。
以下是一些光路设计的基本原则:1.光路遵循入射和出射的望远点原理,使光路符合像差理论的要求。
2.在光路中保证每个光学器件的功能清晰,逐步确定光路的整体布局。
3.在确定光源位置和成像位置时,应尽量考虑光学器件的大小、位置以及不同光焦距对光路的影响,以保证光路设计的正确性。
4.考虑教学的需要和实验条件,选择合适的光学器件进行组合,以形成整体的光路设计。
同时,光路设计还需要注意光源、光学器件、屏幕的位置、大小、方向以及周围环境的干扰等因素的影响。
四、光路设计的实践应用在实际的光学实验中,应用合理的光路设计能够提高实验的精确度和可靠性。
解析显微镜的照明系统照明系统是非成像光学系统的典型例子 ,也是光学仪器的一个重要组成部分。
一般来说,凡是研究对象为不发光物体的光学系统都要配备照明装置 ,如显微镜、投影系统、机器视觉系统、工业照明系统等。
显微镜大多是在高倍率下工作的,故需要照明,以提供足够的亮度保证像面的照度,同时还要保证像面照度的均匀性。
照明系统通常包括光源,聚光镜及其他辅助透镜、反射镜。
其中,光源的亮度、发光面积、均匀程度决定了聚光照明系统可以采用的形式。
照明系统可采用的光源有卤钨灯、金属卤化物灯、高压汞灯、发光二极管 (LED)、氙灯、电弧灯等。
有些光源在其发光面内具有足够的亮度和均匀性 ,可以用于直接照明 ,但大多数情况下,光源后面需要加入由聚光镜等构成的照明光学系统来实现一定要求的光照分布,同时使光能量损失最小,这两方面是对不同照明系统进行设计时需要解决的共同问题。
照明光学系统注重的是能量的分配而不是信息的传递,所关心的问题并不是像平面上的成像质量如何,而是被照明面上的照度分布和大小。
1.照明方法1.1透明物体的照明对于透明标本可以用透射光照明。
透射照明的方式有两种:(1)临界照明这种照明要求聚光镜所成的光源像与被观察物体的物平面重合,如图1所示,相当于物面上放置一个光源,灯丝的形状同时出现在像面上,而造成不理想的观察效果。
图1:临界照明示意图在透射照明中,为使物镜的孔径角得以充分利用,聚光镜应有与物镜相同或稍大的数值孔径。
临界照明聚光镜的孔径光阑常设在聚光镜的物方焦平面上,如果显微镜用的是远心物镜,聚光镜的出射光瞳与物镜的入射光瞳重合。
聚光镜的光阑做成可变光阑,可任意改变射入聚光镜的孔径角,使之与物镜的数值孔径匹配。
由于临界照明聚光镜的出射光瞳和像方视场分别与物镜的入射光瞳和物方视场重合,所以形成“瞳对瞳,视场对视场”的光管。
临界照明的缺点:在于当光源亮度不均匀或者呈现明显的灯丝结构时 ,将会反映在物面上,使物面照度不均匀,从而影响观察效果。
物理实验技术中如何进行光纤显微镜实验光纤显微镜是一种常用的物理实验技术,在许多领域,例如生物医学研究、材料科学和纳米技术等方面得到广泛应用。
它以其高分辨率和灵活性,在科研实验中发挥了重要的作用。
在本文中,我们将探讨光纤显微镜的实验原理、实验设置和实验过程。
光纤显微镜利用了光纤传输和激发荧光的技术,能够观察微观尺度的样本。
它的原理是通过激光照射样本,激发样本中的荧光分子产生荧光信号。
这些信号随后通过光纤传输到探测器进行分析和显示。
由于光纤具有极细的直径和灵活性,因此可以轻松地对样本进行高分辨率的观察。
为了进行光纤显微镜实验,我们首先需要准备实验设置。
实验设置主要包括激光器、光纤探针和探测器等组件。
激光器的选择很重要,它应具有适当的波长和功率,以激发样本中的荧光分子。
光纤探针是实验中的核心部件,它应该是细长的光纤纤芯,并且具有良好的透明质量和高光损耗。
探测器必须能够准确地接收和记录光纤传输的荧光信号,并对信号进行分析和显示。
在实验过程中,我们需要遵循一定的步骤和技巧。
首先,我们需要将样本准备好,确保它的纯净性和适当的浓度。
然后,将样本放置在显微镜工作台上,使用显微镜对其进行初步观察和定位。
接下来,将光纤探针的一端与激光器相连,确保激光器发出的光能够顺利传输到样本上。
然后,将光纤探针的另一端与探测器相连,以便荧光信号能够被准确地接收和记录。
一旦实验设置完成,我们可以开始进行光纤显微镜实验。
在实验过程中,我们可以通过调整激光器的功率和波长,来激发样本中不同类型的荧光分子。
同时,我们还可以通过调整光纤探针的位置和方向,来观察样本的不同区域和表面。
此外,我们还可以使用各种滤光片和偏振器等光学元件,来改变激发和收集荧光信号的性质。
这样,我们就能够获得更加丰富和准确的实验结果。
在实验过程中,我们还可以借助一些辅助技术和仪器,来提高实验的效果和准确性。
例如,我们可以使用共焦光纤显微镜来获得更高的空间分辨率和三维成像能力。