典型光学系统-眼睛与放大镜
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光学放大镜原理
光学放大镜是一种利用透镜原理实现物体放大的装置。
其原理基于透镜对光线的折射和聚焦能力。
光线从被观察的物体上射入放大镜的透镜表面时,会因为折射而改变方向。
透镜会将这些经过折射的光线聚焦在一个点上,这个点被称为焦点。
当将观察者的眼睛放置在焦点位置时,透镜将光线聚焦到观察者的视网膜上,使物体看起来放大了。
具体而言,光学放大镜的放大效果与它的焦距有关。
通常,放大镜由一个凸透镜组成,该透镜的两侧均为凸面。
凸透镜的凸面会让光线发生向内收敛的折射,并使光线汇聚于凹透镜的焦点处。
物体与透镜的距离不同,光线的折射程度也会不同,从而产生不同的图像放大效果。
对于一个放大镜,当物体放在焦点的无穷远处时,透镜将光线聚焦到焦点上,形成一个实像。
如果物体与透镜的距离小于焦距,透镜将光线聚焦到无穷远处的虚像上。
虚像放大镜是因为光线的折射产生的,使观察者眼中的物体表现为放大的状态。
光学放大镜的放大倍数取决于焦距,通常用焦距与目标物距离的比值来表示。
例如,如果放大镜的焦距为20厘米,物体距
离镜片25厘米,则放大倍数为20/25=0.8倍,即物体放大了
0.8倍。
总的来说,光学放大镜利用透镜的折射和聚焦原理,将光线聚焦到观察者的眼睛上,从而使物体看起来放大。
通过调整放大镜与物体的距离和镜片的焦距,可以实现不同程度的放大效果。
显微镜放大镜望远镜的原理显微镜、放大镜和望远镜是一些常见的光学仪器,它们在不同领域中使用,帮助我们观察微小的细节或远距离的景物。
这些仪器的原理基于光的折射、反射和聚焦,使我们能够看到不可见的细节。
下面我将详细介绍显微镜、放大镜和望远镜的原理。
显微镜是一种用于观察微小物体或细胞的工具。
它主要由物镜、目镜、光源和台座组成。
光线从光源发出,经过可调节的光圈控制进入物镜,然后通过目镜进入我们的眼睛。
物镜和目镜分别具有不同的放大倍数。
在光线通过物镜时,由于光在不同介质中的传播速度不同,光线发生折射,造成物体倾斜现象,这也叫做畸变。
目镜的作用是进一步放大和补偿这种畸变。
通过调节物镜和目镜的位置,我们可以获得清晰的放大图像。
放大镜原理与显微镜类似,其主要用途是放大远距离物体。
放大镜由凸透镜和目镜组成。
光线从被观察的物体进入凸透镜,被凸透镜弯曲且因折射而聚焦。
这样就形成一个放大的虚像,这个虚像位于凸透镜的近焦点处。
然后,目镜在凸透镜的近焦点处继续放大虚像,使我们的眼睛能够看到放大的物体。
望远镜是用于观察遥远物体的仪器。
它主要由物镜和目镜组成,类似于放大镜的结构。
物镜的作用是收集远距离的光线,并让其在焦平面上聚焦。
然后,目镜位于焦平面上,使我们的眼睛可以看到放大的视觉图像。
与放大镜不同的是,望远镜的物镜和目镜通常具有非常大的焦距和放大倍数,使我们能够观察到遥远的星体或景物。
在这些光学仪器的工作过程中,光线的折射和反射是至关重要的。
折射是光线通过介质界面时的偏折现象,其原理是根据光的速度在不同介质中的差异。
光线在通过透镜或镜片时,会因介质的折射率而发生偏折,从而导致物体的形状和位置发生变化。
光的反射则发生在镜子和镜片的表面上,它使光线发生方向改变,并将其反射出来。
反射光线的角度取决于入射角度和反射面的性质。
聚焦是这些仪器的重要功能之一。
聚焦通过调整透镜和镜片的相对位置来实现。
聚焦的目的是使光线在透镜或镜片上交汇,产生一个清晰的放大或投影图像。
工程光学习题解答--第七章-典型光学系统第七章 典型光学系统1.一个人近视程度是D 2-(屈光度),调节范围是D 8,求: (1)远点距离; (2)其近点距离;(3)配戴100度近视镜,求该镜的焦距; (4)戴上该近视镜后,求看清的远点距离; (5)戴上该近视镜后,求看清的近点距离。
解: ① 21-==rl R )/1(m∴ ml r5.0-=②PR A -= D A 8= D R 2-=∴D A R P 1082-=--=-=m P l p1.01011-=-== ③f D '=1 ∴m f 1-=' ④D D R R 1-=-=' m l R1-='⑤P R A '-'= DA 8=D R 1-='DA R P 9-=-'='m l P11.091-=-='2.一放大镜焦距mm f 25=',通光孔径mm D 18=,眼睛距放大镜为mm 50,像距离眼睛在明视距离mm 250,渐晕系数为%50=k ,试求(1) 视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置。
已知:放大镜 mm f 25=' mmD 18=放mm P 50='mm l P 250='-'%50=K求:① Γ ② 2y ③l 解:①f D P '-'-=Γ125501252501250-+=''-+'=f P feye92110=-+=②由%50=K 可得:18.050*2182=='='P D tg 放ωωωtg tg '=Γ ∴02.0918.0==ωtg D y tg =ω ∴mmDtg y 502.0*250===ω∴mm y 102= 方法二:18.0='ωtg Θmmtg y 45*250='='ωmml 200-='mmfe 250='mm l 2.22-=yy l l X'==='=92.22200βΘmm y 102=③ l P D '-'= mm D P l 20025050-=-=-'='l l =-'1125112001=--lmml 22.22-=3.一显微镜物镜的垂轴放大率为x3-=β,数值孔径1.0=NA ,共扼距mm L 180=,物镜框是孔径光阑,目镜焦距mm f e25='。
物体位于明视距离处对人眼的张角放大镜的工作原理250mm,r=−两块密接透镜构成的放大镜显微镜物镜物平面到像平面的距离称为共轭距。
各国生产的通用显微物镜的共轭距离大约为190mm 左右。
我国适用于远视眼的视度调节适用于近视眼的视度调节F eF F eF满足齐焦要求:调换物镜后,不需再调焦就能看到像——物镜共轭距不变加反射棱镜、平行平板镜的焦面上,然后通过目镜成像在无限远供人眼观察。
无限筒长显微镜:被观察物体通过物镜以后,成在无限远,在物镜的后面,另有一固定不变的镜筒透镜(我国规定焦距250mm),再把像成在目镜的焦面上。
7.3 望远镜§7.3.1 望远镜的工作原理望远镜系统的结构望远镜中的轴外光束走向'tan 'o y f ω=−视角放大率:'tan 'f ω望远镜系统中平行于光轴的光线(a)开普勒望远镜系统和(b)伽利略望远镜系统(a)(b)两类望远镜系统中的轴外光束走向开普勒式望远系统加入场镜的系统=1:2.8照相镜头可变光圈孔径光阑探测器视场光阑−UU′聚光镜显微物镜光源物面孔径光阑孔径光阑可变,调节进入显微物镜的能量,调节入射至显微物镜的光束孔径角,与显微物镜的数值孔径相匹配。
其缺点是光源亮度的不均匀性将直接反映在物面上。
双目望远镜系统望远镜系统简化出瞳距望远镜系统简化'30mmD D =Γ=''tan 8mmo y f ω=−='5mmD =光阑位置D 物D 分D 目l z '01.22d λ=艾里斑Airy disk2)实验系统相同,所用光波波长愈短则艾里斑愈小;U ′刚能分辩的两个像点min0.15≈角距离时人眼还2mm视觉细胞的直径,约5μm U′显微物镜的分辨率'σβσ=显微镜的几何景深2''x u δ≈Δ⋅弥散斑。
初中物理神奇的”眼睛“知识点讲解
神奇的"眼睛"
1、放大镜的成像原理:物体在焦距以内,凸透镜成正立、放大的虚像。
2、显微镜
①结构:目镜、物镜。
②成像原理:物镜成倒立、放大的.实像,目镜相当于普通放大镜,把实像再次放大成虚像。
3、望远镜
①结构:目镜、物镜。
②成像原理:物镜成倒立、缩小的实像,目镜相当于普通放大镜,把实像再次放大成虚像。
4、照相机
①结构:镜头、光圈、快门、胶片。
②成像原理:当物距大于两倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
5、投影仪
①结构:凸透镜、平面镜、屏幕。
②成像原理:当物距在焦距与两倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像。
希望上面对物理中关于神奇的"眼睛"知识的讲解学习,同学们都能很好的掌握,并在考试中取得优异成绩哦。
【初中物理关于神奇的”眼睛“知识点讲解】。