光学仪器专业基础知识
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光学仪器专业基础知识一、填空题(共15题,每题2分)1.1阿贝(Abbe)原则是指测量轴线在上,根据这一原则,判别万能测量显微镜是否符合?。
1.2 不论立式光学计还是接触式干涉仪,其工作台均有平面度要求,那么平面度是指包容且距离为最小的两之间的距离。
1.3 投影仪光路的基本原理是由照明系统和投影系统两部分组成。
而照明系统是由组成;投影系统是由组成。
1.4 不论哪种长度计量的光学仪器,检定和使用时均有室温要求,倘若室温偏离标准温度20℃时,会出现误差;室温时高时低,这引起误差。
1.5 不论何种量仪,均规定了示值误差这一技术要求,那么示值误差是以和之间的差值确定。
1.6 光学计的结构原理,是光学原理和正切原理的组合。
1.7 光学分度头的示值误差,主要由和组成的。
1.8 接触式干涉仪的测力为;当分度值为0.05µm时;在示值范围内的测力变化不超过。
1.9 接触式干涉仪的工作台是可换的,通常备有三种,其中一种为筋形工作台,另两为、。
筋形工作台的平面度用检定。
1.10 立式光学计的可升降的工作台,其升降范围应不小于;具有凸轮升降机构的光管升降范围应不小于。
1.11万能测量显微镜读数装置,其示值误差不超过,用检定。
1.12 万能测长仪的测量轴与基座导轨面的平行度,在100mm 长度上不大于。
用检定。
1.13 工具显微镜的测量刀,用于螺纹测量的,其刻线至刀口的距离为;用于圆锥度测量的,其刻线至刀口的距离为。
1.14 工具显微镜是一种多用途的光学机械式两座标测量仪器,对于零件形状以方法测量;对于直径或圆锥度用法测量。
1.15 光学仪器中的物镜或目镜,其中心称。
焦点到的距离叫焦距。
二、单选题(共5题,每题2分)2.1某一仪器的工作台面的平面度,若在白光情况下用平晶以技术光波干涉法检定时,受检工作台面的平面度一般不大于。
⑴0.001mm⑵0.002mm⑶0.003mm2.2 光学分度头的主轴锥孔轴线对基座工作台面的平行度,对于2"光学分度头来说,在1000mm长度上不大于。
光学体系知识点梳理总结一、光学基础知识1. 光的本质光是电磁波的一种,是一种由电场和磁场交替而成的波动现象。
光是由光源发出,经过介质传播,最终影响我们的视觉系统。
2. 光的特性(1)波动特性:光具有波动性,可以表现为干涉、衍射、偏振等现象。
(2)微粒特性:光也具有微粒性,可以用光子模型解释光电效应、康普顿效应等现象。
3. 光的传播(1)直线传播:在均匀介质中,光沿着直线传播,遵循光的直线传播定律。
(2)折射现象:当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象,遵循折射定律。
(3)反射现象:当光线从介质表面反射时,遵循反射定律。
4. 光的颜色白光是由所有可见光波长组成的,当光通过色散介质时,不同波长的光会按不同程度发生偏折,从而产生色散现象。
5. 光学仪器(1)凸透镜:透镜是一种光学元件,可以将平行入射的光线聚焦或发散。
(2)凹透镜:凹透镜同样可以将平行入射的光线聚焦或发散,与凸透镜形成对称。
(3)棱镜:通过对光的折射和衍射,可以实现光的分光和复合。
二、光学成像1. 成像原理成像是光学系统中非常重要的一部分,成像原理是指当物体放在一定位置时,通过透镜、镜面等光学元件可以在另一位置产生与实物相似的像。
2. 透镜成像透镜成像是指通过透镜实现对物体的成像,分为凸透镜和凹透镜成像。
3. 成像公式成像公式是描述透镜成像的数学关系式,可以根据物距、像距、焦距等参数计算成像的位置和大小。
4. 像的性质像的性质包括实像与虚像、正像与负像、放大与缩小等,是成像过程中需要了解的重要内容。
5. 透镜组成像透镜组成像是指通过不同透镜的组合实现对物体的成像,常见的透镜组包括双凸透镜组、凹凸透镜组等。
6. 成像畸变(1)球差:由于透镜的非理想性,会出现球差现象,导致成像的模糊和色差。
(2)色差:不同波长的光经过透镜时折射角度不同,会导致色差现象,影响成像的清晰度。
三、光学仪器1. 望远镜望远镜是一种基于透镜或镜面的光学仪器,可以放大远处物体的像,包括折射望远镜和反射望远镜。
仪器光学知识点归纳总结仪器光学是光学的一个重要分支,是关于光学仪器设计、制造和应用的学科。
仪器光学的研究对象包括光学仪器的结构设计、光学元件的制造技术、光学仪器的性能测试和应用等方面。
仪器光学的发展对于现代科学、技术和工程领域具有重要意义,能够促进各行各业的发展。
一、仪器光学的基本原理1. 光的本质:光是一种电磁波,具有波粒二象性。
光的波动性和量子性共同决定了光的行为。
2. 光的传播:光的传播遵循直线传播原理,光在各种介质中的传播可以通过折射定律和反射定律来描述。
3. 光的干涉和衍射:光的干涉和衍射现象是光波特有的特性,可以用来研究光的波动性。
4. 光的偏振:光经过偏振器后可以使振动方向保持一致,根据振动方向的不同可以分为线偏振光和圆偏振光。
5. 光的色散:光在通过不同介质时会发生色散现象,使得光的频谱分布发生改变。
二、光学仪器的设计原则1. 折射率和焦距:在设计光学仪器时,需要根据光学材料的折射率和焦距来确定透镜的设计参数。
2. 成像质量:成像质量是衡量光学仪器性能的重要指标,包括分辨率、畸变、像散和像差等参数。
3. 光路设计:光学仪器的光路设计需要考虑透镜和反射镜的位置和角度,保证光从物体到成像面的传播路径。
4. 材料选择:光学材料的选择直接影响到光学仪器的性能和制造成本,需要根据具体的需求进行选择。
三、光学仪器的基本组成1. 透镜:透镜是光学仪器中最常见的光学元件,包括凸透镜、凹透镜和复合透镜等。
2. 反射镜:反射镜可以反射光线,包括平面镜、曲面镜和球面镜等。
3. 光栅:光栅是一种光学元件,可以分解光,用于光谱分析和光学仪器的性能测试。
4. 光源:光源是光学仪器的重要组成部分,包括白光源、激光源和单色光源等。
四、光学仪器的应用1. 光学仪器在生物医学领域的应用:光学显微镜、光学检测仪器和生物成像仪器等在医学诊断和生物研究中有着重要的应用。
2. 光学仪器在光学通信领域的应用:光纤通信、光学传感器和激光雷达等光学仪器在通信领域具有重要的应用。
光学仪器调节使用基础知识光学仪器是研究光学性质和现象的工具,包括望远镜、显微镜、光谱仪等。
调节和使用光学仪器需要掌握一些基础知识,下面将详细介绍。
一、光学仪器1.望远镜:用于观察远处的物体,由物镜和目镜组成。
2.显微镜:用于观察微小的物体,有光学显微镜和电子显微镜两种。
3.光谱仪:用于分析物质的光谱特性,包括分光计和光谱仪。
4.激光器:产生激光,有固体激光器、液体激光器和气体激光器等。
二、光学仪器调节1.调节物镜和目镜距离:望远镜和显微镜的调焦原理都是调节物镜和目镜之间的距离。
物镜与目镜距离过大,观察物体不清晰;距离过小,无法观察到物体。
2.调节物镜焦距:根据观察物体的距离来调节物镜焦距,使得物体清晰可见。
调节物镜焦距的方法有移动物镜或改变物镜的曲率等。
3.调节目镜焦距:目镜的主要作用是放大物体,调节目镜焦距可以改变放大倍数。
一般可以通过改变目镜的位置或者目镜的焦距来调节。
4.校正光轴:光学仪器使用过程中,光轴可能会偏离正常位置,需要进行校正。
校正光轴可以采用调节镜片的位置或者折射板的位置来实现。
三、光学仪器使用1.使用望远镜:使用望远镜观察远处的物体,首先要调节物镜和目镜的距离,使物体清晰可见。
然后可以通过调节物镜焦距和目镜焦距来获得所需的放大倍数。
2.使用显微镜:使用显微镜观察微小的物体,首先需要将物体放在载玻片上,然后调节物镜和目镜的距离,使物体清晰可见。
可以通过调节物镜焦距和目镜焦距来获得所需的放大倍数。
3.使用光谱仪:使用光谱仪分析物质的光谱特性,首先要选择合适的光源和选择适当的光谱仪模式。
然后将待测样品放入光谱仪中,通过调节入射角度和接受角度来获得所需的光谱结果。
4.使用激光器:使用激光器进行实验或应用时,要注意激光的安全性。
激光束不可直接照射眼睛或皮肤,同时需要佩戴适当的防护眼镜和防护服。
光学必备知识点总结图解光学是研究光的传播、反射、折射以及与物质相互作用的一门学科。
在现代科技中,光学应用广泛,包括光纤通信、激光技术、光学显微镜、望远镜、光学测量等方面。
因此,了解光学的基本知识对于我们理解现代科技、发展科学技术至关重要。
在本文中,将对光学的基本知识点进行总结,包括光的性质、光的传播、折射、反射、色散、光学仪器等方面的知识点,希望对读者有所帮助。
一、光的性质1. 光的波动性光具有波动性质,即光是以波的形式传播的。
光波的传播方式可以用波长、频率、波速来描述。
光的波长决定了光的颜色,不同波长的光对应不同的颜色。
波长和频率之间有着一定的关系,即速度等于波长乘以频率。
在真空中,光的波速是一个恒定值,即光速等于约299,792,458米/秒,记作c。
2. 光的粒子性光也具有粒子性质,即光是由一些微小的粒子组成的。
这些粒子被称为光子,是光的一个基本单位。
光的粒子性质可以用来解释一些光学现象,如光电效应、康普顿散射等。
3. 光的干涉和衍射干涉是指两束相干光叠加在一起时会产生明暗条纹的现象。
衍射是指光通过狭缝或物体边缘时会发生偏折的现象。
这两个现象是光的波动性质的重要体现。
二、光的传播1. 光的直线传播在均匀介质中,光沿着一条直线传播。
这是光学的一个基本原理,也是光学成像的基础。
2. 光的折射当光线从一种介质射入到另一种介质中时,光线会发生折射。
折射定律表明了入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
这个定律对于理解光在介质中的传播有着重要的意义。
3. 光的反射当光线与界面垂直入射时,光线会发生反射。
反射定律规定了入射角和反射角之间的关系。
反射还可以产生镜面反射和漫反射两种形式。
三、光的折射1. 透镜透镜是一种光学器件,主要分为凸透镜和凹透镜两种。
透镜可以将平行光线汇聚成一个点,也可以将一点光源产生的光线汇聚成一个点。
透镜的焦距决定了透镜的成像性能。
2. 成像原理成像原理是指由透镜成像的规律。
通过透镜,可以将物体成像到焦平面上,形成实物像或虚物像。
大学物理光学实验基本常识和知识一.基本常识1.所有光学透镜(透镜、平面镜、棱镜、光栅、波片、偏振器、分光镜等)的透光面不能用手触摸,需要清洗时必须使用专用透镜纸。
2.用于固定透镜的支架上的固定螺钉和调整螺钉应轻微扭曲。
3.白炽灯是复色光源(白光-由红、澄、黄、绿、青、蓝、紫色光混合而成);汞灯是由部分线状谱的光混合成的复色光源;钠灯是准单色光源(有两条非常相近的波长),可以用于干涉实验的光源,只是光强较弱不方便观测;激光是单色光源(一种波长),是用于干涉实验的光源。
4.对于实验中使用的光学仪器,在进行实验之前,首先了解调节功能、各部分的功能和调节范围,以及秤的读数方法。
二、基本知识1.光学实验仪器(如:分光计、迈克尔逊干涉仪、读数显微镜、棱镜摄谱仪),可以用来做多种测试实验。
分光计可以用于三棱镜的顶角角度测量,某一波长的色散及色散曲线(n-λ曲线)测量,光栅衍射及光谱观测,某透明体的折射率测量。
实验用光源有汞灯、钠灯或激光器。
迈克尔逊干涉仪可以用于未知激光波长的实验测量,微位移的测量,当用平行光入射时,还可以进行面形、面形变、气体折射率或温度场的实验观测。
读数显微镜以钠灯为光源可以进行微小尺寸、球面半径的测量,还可以进行固体热胀系数、液体折射率等的测量。
棱镜摄谱仪可为了捕捉各种光源(多色光)的光谱,还可以测量线性光的波长。
2.在光具座上可进行的光学实验有:薄透镜的焦距测定,典型光学系统(显微镜、望远镜)的设计,偏振现象的观测,双棱镜的干涉、激光或钠光灯的波长测量等。
3.可以在光学平台上进行各种光学实验。
除了上述光学实验外,还可以进行许多设计和研究实验、全息干涉测量或全息图实验。
4.全息照相分为两个步骤:全息记录和再现。
从物理角度说,全息记录是两束光(物光和参考光)的干涉图样的拍摄和冲洗;全息再现是通过干涉图片产生的衍射图像。
5.对于所有干扰实验,防震是最重要的要求。
其次,根据光的时间相干性,用于干涉的两个激光束(或钠光)只能与一个光源(振幅或波面)分离,两个光束之间的光程差不能太大。
光学仪器调节、使用基础知识光学元件和仪器的维护透镜、棱镜等光学元件大多数是用光学玻璃制成的,它们的光学表面都经过仔细的研磨和抛光,有些还镀有一层或多层薄膜。
对这些元件或其材料的光学性能(例如折射率、反射率、透射率等)都有一定的要求,而它们的机械性能和化学性能可能很差,若使用和维护不当,则会降低光学性能甚至损坏报废。
造成损坏的常见原因有摔坏、磨损、污损、发霉、腐蚀等。
为了安全使用光学元件和仪器,必须遵守以下规则:(1)必须在了解仪器的操作和使用方法后再使用。
(2)轻拿轻放,勿使仪器或光学元件受到冲击或震动,特别要防止摔落。
不使用的光学元件应随时装入专用盒内并放在桌面的里侧。
(3)切忌用手触摸元件的光学表面。
如必须用手拿光学元件时,只能接触其磨砂面,如透镜的边缘、棱镜的上下底面等。
(4)光学表面上如有灰尘,可用实验室专备的干燥脱脂棉轻轻拭去或用橡皮球吹掉。
(5)光学表面上若有轻微的污痕或指印,可用清洁的镜头纸轻轻拂去,但不要加压擦拭,更不准用手帕、普通纸片、衣角袖口等擦拭。
若表面有严重的污痕或指印,应由实验室人员用丙酮或酒精清洗。
所有镀膜均不能触碰或擦拭。
(6)不要对着光学元件说话、打喷嚏等,以防止唾液或其他溶液溅落在光学表面上。
(7)调整光学仪器时,要耐心细致,一边观察一边调整,动作要轻、慢,严禁盲目及粗鲁操作。
(8)仪器用毕应放回箱(盒)内或加罩,防止灰尘玷污。
消视差光学实验中经常要测量像的位置和大小。
经验告诉我们,要测准物体的大小,必须将量度标尺与被测物体紧贴在一起。
如果标尺远离被测物体,读数将随眼睛的位置不同而有所改变,难以测准,如图所示。
可是在光学实验中被测物往往是一个看得见摸不着的像,怎样才能确定标尺和待测像是紧贴在一起的呢?利用“视差”现象可以帮助我们解决这个问题。
为了认识“视差”现象,读者可做一简单实验:双手各伸出一个手指,并使一指在前一指在后相隔一定距离,且两指互相平行。
用一只眼睛观察,当左右(或上下)晃动眼睛时(眼睛移动方向应与被观察手指垂直),就会发现两指间有相对移动,这种现象称为“视差”。
光学仪器的原理及其应用光学是一门研究光的传播、反射、折射、散射、干涉、衍射等现象的科学,它的应用与生产生活息息相关。
光学仪器是光学应用的具体体现,如显微镜、望远镜、光谱仪、投影仪等,它们在科学、医学、军事、工业、教育等领域发挥着重要的作用。
一、光学仪器的原理1. 反射定律根据反射定律,一个入射角为α 的光束入射到平面镜上,反射角为β,那么反射角与入射角之间的关系为β=α,即入射角和反射角相等且在同一平面内。
利用反射定律,可以制造反射镜、反光镜、望远镜等光学仪器。
2. 折射定律根据折射定律,光束从一介质经过交界面进入另一介质时,入射角与折射角之间的关系为n1sinα=n2sinβ,其中 n1、n2 分别表示两种介质的折射率,α、β 分别表示入射角和折射角。
利用折射定律,可以制造透镜、眼镜、光纤等光学仪器。
3. 干涉现象干涉是指两束光经过不同的路径汇聚到一点时,它们之间会产生干涉,形成一系列明暗相间的干涉条纹。
干涉现象有菲涅尔双缝实验、英国杨氏双缝干涉实验、迈克尔逊干涉仪等。
利用干涉现象,可以制造干涉仪、等厚线仪、光栅分光计等光学仪器。
4. 衍射现象衍射是指光波通过有限孔径阻碍传播后,在衍射屏上产生的干涉现象。
其中,夫琅禾费衍射成为了光学研究所无法回避的问题。
利用衍射现象,可以制造波阵面计、衍射光栅、像衍射光学等光学仪器。
二、光学仪器的应用1. 医学显微镜是医学领域常用的光学仪器,它可以放大生物细胞、组织、器官等组织结构,便于研究和诊断疾病。
另外,近年来,人们还发明了光学相干断层扫描成像技术(OCT),其原理利用光的干涉和衍射现象对组织进行非侵入式的高分辨率成像,被广泛应用于眼科、皮肤病学、牙科等领域。
2. 工业光学仪器被广泛应用于照明、摄影、激光加工、半导体制造等工业领域。
例如,激光干涉仪可以用于检测工件的表面粗糙度和平整度,直接同步控制加工中心的加工量调整,从而实现自动化加工。
3. 教育光学仪器在教育领域也有很重要的应用。
仪器光学知识点总结归纳1. 光的基本特性光具有波粒二象性,其波动性表现为折射、衍射、干涉等现象;而其粒子性体现为光子的能量和动量。
光的传播速度在真空中为光速c,其在介质中的传播速度与介质的折射率有关。
2. 光的吸收、反射和透射当光线照射到物体表面时,存在吸收、反射和透射三种现象。
吸收是光的能量被物体吸收而转化为其他形式的能量;反射是当光束照射到物体表面时,部分光线被原路反射出去;透射是光线穿过物体表面并在物体内部传播。
3. 透镜透镜是光学系统中最常用的元件之一,根据其形状可分为凸透镜和凹透镜。
透镜的主要作用是折射并聚焦光线,可以用来成像、放大或缩小物体。
4. 光的成像在光学系统中,成像是通过透镜或反射镜将物体的信息转化为像的过程。
成像的质量受到成像条件、透镜或反射镜的质量以及环境条件的影响。
5. 光的干涉和衍射干涉是指两束或多束光线相遇时产生的光的加强或削弱现象;衍射是指光线通过孔隙或者物体边缘时产生的弯曲和散射现象。
干涉和衍射是光波的特有现象,也是一些光学仪器的工作原理。
6. 光的偏振光的偏振是指光线中的振动方向被约束在一个平面内的现象。
光的偏振可以通过偏振片或者其他方法进行调节和控制。
7. 光的色散色散是指材料对不同波长的光的折射率不同,从而导致光的不同波长在材料中传播速度不同的现象。
色散性质是很多光学仪器设计中需要考虑的一点。
8. 光学仪器的设计和优化在光学仪器的设计和优化过程中,需要考虑成像质量、分辨率、透镜和反射镜的质量等因素。
同时还需要考虑光路的布局、材料的选择、光学元件的表面质量等方面的因素。
以上是一些仪器光学的基本知识点总结和归纳,这些知识点在光学仪器的设计、制造和应用过程中起到重要的作用。
希望这些知识点对读者有所帮助,能够更好地理解和应用光学仪器中的一些基本原理和技术。
常见的光学仪器知识点归纳光学仪器是利用光学原理和技术制造的用于观测、测量和分析光学现象和光学性质的工具。
常见的光学仪器有显微镜、望远镜、光谱仪、激光器等。
以下是常见的光学仪器知识点的归纳:1.显微镜:-组成结构:显微镜主要由物镜、目镜、光源和调焦系统等组成。
-工作原理:通过物镜放大物体的细节,再通过目镜观察放大后的像。
光源提供照明。
-数字显微镜:具备数字图像处理系统,可以将观察到的图像数字化和存储。
-应用领域:生物学、医学、材料科学等。
2.望远镜:-类型:天文望远镜、光学显微镜、光学望远镜等。
-分类:可分为折射望远镜和反射望远镜两种。
-折射望远镜:利用透镜集中光线,放大远处的物体,适合观察地面、天体等。
-反射望远镜:通过凹面镜将光线聚焦,适合观测天体等。
3.光谱仪:-基本原理:将光分解成一系列不同波长的分光线,再通过检测器接收光信号,用于分析物质组成和性质。
-分类:可分为离散光谱仪、连续光谱仪等。
-离散光谱仪:采用棱镜或光栅将光分散成不同波长的成分。
-连续光谱仪:利用干涉或衍射原理将光分解成连续的波长范围。
4.激光器:-基本原理:通过光放大器将光增强至激光状态,再通过光学谐振腔产生锐利的单色、单向和相干的激光。
-分类:可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
-气体激光器:利用气体的激发态转变为基态释放能量产生激光。
-固体激光器:利用固体材料中的激发态原子(离子)释放能量产生激光。
5.干涉仪:-类型:干涉仪主要有薄膜干涉仪、迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪等。
-原理:利用光的干涉现象测量光的相位差或物体形状等。
-应用领域:干涉仪广泛应用于光学表面检测、薄膜厚度测量、干涉测量等领域。
以上只是对光学仪器知识的简单归纳,实际上,光学仪器领域还涉及到很多专业的知识,如光学设计、光学制造、光学检测等。
光学仪器的发展和创新在科学、医学和工业领域发挥重要作用,为人们提供了更好的观察、测量和分析手段。
普通光学显微镜基础知识普通光学显微镜是一种精密的光学仪器。
以往最简单的显微镜仅由几块透镜组成,而当前使用的显微镜由一套透镜组成。
普通光学显微镜通常能将物体放大1500~2000倍。
(一)显微镜的构造普通光学显微镜的构造可分为两大部分:一为机械装置,一为光学系统,这两部分很好的配合,才能发挥显微镜的作用。
1、显微镜的机械装置显微镜的机械装置包括镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推动器、粗动螺旋、微动螺旋等部件(1)镜座镜座是显微镜的基本支架,它由底座和镜臂两部分组成。
在它上面连接有载物台和镜筒,它是用来安装光学放大系统部件的基础。
(2)镜筒镜筒上接接目镜,下接转换器,形成接目镜与接物镜(装在转换器下)间的暗室。
从物镜的后缘到镜筒尾端的距离称为机械筒长。
因为物镜的放大率是对一定的镜筒长度而言的。
镜筒长度的变化,不仅放大倍率随之变化,而且成像质量也受到影响。
因此,使用显微镜时,不能任意改变镜筒长度。
国际上将显微镜的标准筒长定为160mm,此数字标在物镜的外壳上。
(3)物镜转换器物镜转换器上可安装3—4个接物镜,一般是三个接物镜(低倍、高倍、油镜)。
Nikon显微镜装有四个物镜。
转动转换器,可以按需要将其中的任何一个接物镜和镜筒接通,与镜筒上面的接目镜构成一个放大系统。
(4)载物台载物台中央有一孔,为光线通路。
在台上装有弹簧标本夹和推动器,其作用为固定或移动标本的位置,使得镜检对象恰好位于视野中心。
(5)推动器是移动标本的机械装置,它是由一横一纵两个推进齿轴的金属架构成的,好的显微镜在纵横架杆上刻有刻度标尺,构成很精密的平面座标系。
如果我们须重复观察已检查标本的某一部分,在第一次检查时,可记下纵横标尺的数值,以后按数值移动推动器,就可以找到原来标本的位置。
(6)粗动螺旋粗动螺旋是移动镜筒调节接物镜和标本间距离的机件,老式显微镜粗螺旋向前扭,镜头下降接近标本。
新近出产的显微镜(如Nikon显微镜)镜检时,右手向前扭载物台上升,让标本接近物镜,反之则下降,标本脱离物镜。
《第六章常见的光学仪器》知识点归纳第六章主要介绍了常见的光学仪器,涵盖了显微镜、望远镜、光谱仪、干涉仪、分光计等。
以下是该章节的知识点归纳:
1.显微镜:
-显微镜通过放大物体的图像来观察微观结构。
-光学显微镜使用透镜来放大物体的图像。
-透射电子显微镜和扫描电子显微镜使用电子束来放大物体的图像。
-相差显微镜和荧光显微镜是常见的光学显微镜。
2.望远镜:
-望远镜用于观察远处的天体。
-折射望远镜使用透镜将入射光线折射来放大图像。
-反射望远镜使用反射镜将入射光线反射来放大图像。
-天文望远镜和光学望远镜是常见的望远镜类型。
3.光谱仪:
-光谱仪用于分析物质的光谱特征。
-分光仪通过将入射光分散成不同波长的光束来进行光谱分析。
-分光光度计通过测量不同波长光的吸收或发射来定量分析物质。
-红外光谱仪和紫外-可见光谱仪是常见的光谱仪。
4.干涉仪:
-干涉仪用于测量光的干涉现象。
-杨氏双缝干涉实验是干涉仪的基本原理。
-干涉仪可以用来测量波长、折射率、薄膜厚度等。
-迈克尔逊干涉仪和迪克逊干涉仪是常见的干涉仪。
5.分光计:
-分光计用于测量和分析光线的色散性质。
-分光计通过将入射光线经过光栅或棱镜分散来进行测量。
-分光计可以用来测量物质的光谱特性、波长、频率等。
-分光光度计和偏振分光计是常见的分光计。
以上是第六章常见的光学仪器的知识点归纳。
通过学习这些仪器,我们可以更好地了解光学原理,应用于不同领域的科学研究和实验中。
光学仪器的结构与成像原理一、光学仪器的基本结构1.透镜:透镜是光学仪器中最基本的元件,分为凸透镜和凹透镜,其作用是对光线进行聚焦或发散。
2.镜筒:镜筒是连接物镜和目镜的部分,起到支持和固定的作用。
3.物镜:物镜位于光学仪器的近端,负责收集来自被观察物体的光线,并形成实像。
4.目镜:目镜位于光学仪器的远端,用于观察物镜形成的实像,并将其放大。
5.支架:支架是用于支撑整个光学仪器的结构,保证仪器的稳定。
6.调节装置:调节装置包括焦距调节、放大倍数调节等,用于调整光学仪器的成像效果。
二、成像原理1.光的传播:光在真空中的传播速度为常数,约为3×10^8m/s。
在介质中传播时,光的速度会发生变化。
2.透镜成像:凸透镜会将平行光线聚焦于一点,形成实像;凹透镜则会将平行光线发散,形成虚像。
3.物镜成像:物镜收集来自被观察物体的光线,形成实像。
实像的大小、位置和方向取决于物体的位置、物镜的焦距等因素。
4.目镜成像:目镜对物镜形成的实像进行放大,形成虚像。
虚像的大小、位置和方向取决于目镜的焦距等因素。
5.成像公式:光学仪器成像的计算公式,如薄透镜公式、厚透镜公式等,用于计算物镜和目镜的焦距、物距、像距等参数。
6.放大倍数:光学仪器的放大倍数等于物镜和目镜的放大倍数的乘积。
放大倍数越大,观察到的物体越放大,但视场越小。
7.像的性质:光学仪器成像时,像的性质包括大小、形状、位置、方向等,这些性质可以通过成像公式进行计算。
三、常见光学仪器及其应用1.显微镜:显微镜是一种用于观察微小物体的光学仪器,广泛应用于生物学、医学等领域。
2.望远镜:望远镜是一种用于观察远处物体的光学仪器,广泛应用于天文观测、军事、航海等领域。
3.照相机:照相机是一种用于捕捉光学图像的仪器,广泛应用于摄影、电影、广告等领域。
4.投影仪:投影仪是一种将图像投射到屏幕上的光学仪器,广泛应用于教育、商务等领域。
5.眼镜:眼镜是一种用于矫正视力的光学仪器,根据个人视力需求,使用不同度数的透镜进行矫正。
单元主题:光学仪器【第4-4节】❖常见光学仪器1.常见光学仪器:放大镜、眼睛、电影放映机、照相机、望远镜、复式显微镜、传统投影机。
❖光学仪器原理1.复式显微镜成像原理:(1)主要构造:①物镜:焦距较短⇨第一次成像:。
②目镜:焦距较长⇨第二次成像:。
③反光镜:双面(面镜及面镜),调整入射光量。
⇨物体经二次折射后,二次放大过程:产生上下、左右放大虚像。
(2)成像作图:2.放大镜原理:(1)放大镜为透镜,物体位置需置于。
(2)成像位置在,必为。
(3)放大镜越接近物体,像的大小。
(但仍比原物体)991003.照相机的构造:(1)镜头:主要为一 透镜。
(2)光圈:调整射入光线的 。
(3)快门:控制 的时间。
(4)镜头调整:前后移动,以调整 的距离。
(5)底片:成像的位置(屏),显影物质为 。
4.照相机原理:(1)主透镜为 透镜,被摄物需置于 。
(2)成像位置在 (底片),像距为 。
(3)成像为 。
(4)若拍摄较远的物体,像距 ,镜头要 底片5.眼睛的构造:(1)水晶体(晶状体):为光线进入的透镜,为 透镜。
(2)瞳孔:调整射入光线的 。
(3)视网膜: 的位置。
(4) :眼球周围肌肉,可调整水晶体的 ⇨ 看近处,水晶体较圆、焦距越小(5)眼帘:控制光线的进入。
視網膜 睫狀肌 瞳孔水晶體睫狀肌 ❶ 單眼相機 ❷ 傻瓜相機光圈 鏡頭 反射鏡 快門底片 光圈 鏡頭 快門底片101 6.照相机与眼睛的比较:7.正常眼睛原理:(1)主透镜为 透镜,被摄物需置于 。
(2)成像位置在 (底片),像距为 。
(3)成像为 ,大脑再解释为正立。
(4)水晶体在观看近处物体时,形状 、焦距 ⇨ 睫状肌调整焦距8.近视眼的成因与矫治:(1)成因:眼球前后径距离太 或者水晶体的焦距过 。
(2)影响:远处物体成像太 ,名为近视眼(远处看不清楚)。
(3)矫治:需配戴 镜,以使光线先发散、成像延后。
① 远处物体 ⇨ 平行状光线② 成像太近 ⇨ 近视眼凸透镜 成像位置 光量控制 曝光时间 相异点 照相机 镜头 底片 光圈 快门 只能改变像距 眼睛 水晶体 视网膜 瞳孔 眼帘 只能改变焦距⇨ 形狀 ;焦距 。
光学专业课知识点总结1. 光的特性光的传播是波动的传播,光波是以电磁场、磁场为振动的传播。
光有两种传播方式,即以波的形式传播(波动光学),和以光子的形式传播(量子光学)。
光在介质中传播时会发生折射、反射、散射等现象。
2. 几何光学几何光学是用光线来研究光的传播规律和光学器件的特性。
在几何光学中,学生将学习光的折射定律、反射定律、光学成像、光学仪器等相关知识。
3. 波动光学波动光学是研究光的波动性质、干涉、衍射、偏振等现象。
学生将学习光的波动方程、菲涅尔衍射、菲涅尔镜头、暗条纹和明条纹等相关知识。
4. 光学仪器光学仪器是运用几何光学和波动光学理论制作的用来弯曲、分离、聚集、转照、检测、放大光等的设备。
学生将学习光学仪器的工作原理和应用,比如望远镜、显微镜、光谱仪等。
5. 光学材料与光学元件光学材料是专门用于制造光学元件的材料,例如光学玻璃、光学晶体、光学塑料等。
光学元件是利用光学原理设计和制作的用于调控光场和光学信号的材料,如透镜、棱镜、光纤等。
6. 光学成像光学成像是指利用光学原理将被摄物体的光场成像到感光介质上,获得物体形象的过程。
学生将学习成像原理、成像质量评价、成像系统设计等相关知识。
7. 光学测量光学测量是利用光学原理进行距离、角度、形状等物理量的测量。
学生将学习光学传感器、激光测距、激光测速、激光干涉仪等相关知识。
8. 激光技术激光技术是指通过激光器发射激光,并利用激光的特性进行各种应用的技术。
学生将学习激光的产生、激光在材料加工、医学、通信等领域的应用,激光安全等相关知识。
9. 光学制造技术光学制造技术是利用光学原理和工程技术制造各种光学元件和设备的技术。
学生将学习光学制造的工艺流程、材料选择、精度控制等相关知识。
10. 光学系统设计光学系统设计是指根据特定的光学需求,设计一个满足要求的光学系统。
学生将学习光学系统的设计原则、优化方法、计算机辅助设计技术等相关知识。
总的来说,光学专业的课程内容非常丰富,涵盖了光的基础特性、光学知识在不同领域的应用、光学器件的制作和设计等多个方面。
光学仪器的原理与测量方法光学仪器是利用光学原理和技术来进行测量、观测和探测的设备,广泛应用于科研、制造、医疗及通信等领域。
本文将从原理和测量方法两个方面介绍光学仪器的相关知识。
一、光学仪器的原理1. 光的传播方式:光在真空中传播速度为光速,经过不同介质会发生折射、反射、散射等现象。
光学仪器利用光的传播方式来实现测量和观测的目的。
2. 光的干涉与衍射:干涉是指两束光波的叠加产生明暗条纹的现象,衍射是指光通过孔径或物体边缘时发生的弯曲或偏折现象。
干涉与衍射现象的利用使得光学仪器可以测量光的波长、距离等参数。
3. 光的吸收与发射:光与物质相互作用时,会发生吸收与发射。
利用光的吸收与发射特性,光学仪器可以实现物质成分的分析和检测。
4. 光的偏振:光的偏振是指光波中电场振动方向的特点。
光学仪器利用光的偏振性质,可以实现对偏振光的测量和调整。
5. 光的相干性:光的相干性是指光波间相位关系的统计特性。
利用光的相干性,光学仪器可以提高图像的清晰度和分辨率。
二、光学仪器的测量方法1. 光强测量:光强测量是指对光波的强度进行定量测量。
常见的光强测量方法有光电池测量、光功率计测量等。
光电池测量利用光电效应将光信号转化为电信号,通过测量电流或电压来间接计量光强。
光功率计测量则基于光辐射效应,通过测量光在单位时间内通过的能量来获得光强。
2. 光谱测量:光谱测量是对光的频率或波长进行测量的方法。
光谱仪是光学仪器中常用的光谱测量装置,可以将光信号分解为不同频率或波长的成分,从而获得光谱图像。
光谱测量广泛应用于物质成分的分析、光源标定等领域。
3. 光相位测量:光相位测量是指对光波的相位进行测量的方法。
通过光的干涉现象,可以实现光波的相位测量。
常见的光相位测量方法有干涉仪测量、迈克尔逊干涉仪测量等。
光相位测量在光学工程中具有重要的应用,如光学薄膜厚度测量、光学表面形貌测量等。
4. 光学显微镜:光学显微镜是一种通过光学放大来观察微小物体的仪器。
光学仪器专业基础知识
一、填空题(共15题,每题2分)
1.1阿贝(Abbe)原则是指测量轴线在上,根据这一原则,判别万能测量显微镜是否符合?。
1.2 不论立式光学计还是接触式干涉仪,其工作台均有平面度要求,那么平面度是指包容且距离为最小的两之间的距离。
1.3 投影仪光路的基本原理是由照明系统和投影系统两部分组成。
而照明系统是由组成;投影系统是由组成。
1.4 不论哪种长度计量的光学仪器,检定和使用时均有室温要求,倘若室温偏离标准温度20℃时,会出现误差;室温时高时低,这引起误差。
1.5 不论何种量仪,均规定了示值误差这一技术要求,那么示值误差是以和之间的差值确定。
1.6 光学计的结构原理,是光学原理和
正切原理的组合。
1.7 光学分度头的示值误差,主要由和
组成的。
1.8 接触式干涉仪的测力为;当分度值为
0.05µm时;在示值范围内的测力变化不超过。
1.9 接触式干涉仪的工作台是可换的,通常备有三种,其中一种为筋形工作台,另两为、。
筋形工作台的平面度用检定。
1.10 立式光学计的可升降的工作台,其升降范围应不小于
;具有凸轮升降机构的光管升降范围应不小于。
1.11万能测量显微镜读数装置,其示值误差不超过,用检定。
1.12 万能测长仪的测量轴与基座导轨面的平行度,在100mm 长度上不大于。
用检定。
1.13 工具显微镜的测量刀,用于螺纹测量的,其刻线至刀口的距离为;用于圆锥度测量的,其刻线至刀口的距离为。
1.14 工具显微镜是一种多用途的光学机械式两座标测量仪器,对于零件形状以方法测量;对于直径或圆锥度用法测量。
1.15 光学仪器中的物镜或目镜,其中心称。
焦点到的距离叫焦距。
二、单选题(共5题,每题2分)
2.1某一仪器的工作台面的平面度,若在白光情况下用平晶以技术光波干涉法检定时,受检工作台面的平面度一般不大于。
⑴0.001mm
⑵0.002mm
⑶0.003mm
2.2 光学分度头的主轴锥孔轴线对基座工作台面的平行度,对于2"光学分度头来说,在1000mm长度上不大于。
⑴0.003mm
⑵0.005mm
⑶0.010mm
2.3 对于凹透镜的成像,如果虚物点在主点到焦点之间,像点在主点到无穷远之间,则成。
⑴倒立的虚像;
⑵放大的正立实像;
⑶缩小的正立虚像;
2.4 接触式的干涉仪的辅助工作台,其工作面的平面度,采用的检定方法是。
⑴用平晶以技术光波干涉法检定;
⑵用刀口尺(样板直尺)以光隙法检定;
⑶用水平仪以节距法检定;
2.5 对于凸透镜的成像,当物在两倍焦距上,像也在两倍焦距上,则成。
⑴大小相等倒立实像;
⑵缩小的倒立实像;
⑶放大的倒立实像;
三、问答题(共2题,每题10分)
3.1 不论以光波干涉法测量,还是以光波干涉原理的仪器,其光波干涉产生的条件是什么?
3.2 不论测长机还是投影仪,均属长度计量的光学仪器,那么长度的基本单位名称和符号是什么?它的定义是什么?
四、计算题(共1题,共10分)
一台立式测长仪,其工作台面对测量轴线的垂直度为10′,在此情况下测量100mm长度则引起的误差为多少?。