第四章光学系统的光阑
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第四章光学系统中的光阑和光束限制1.光阑定义、作用、分类。
答:这些限制成像光束和成像范围的薄金属片称为光阑;分两类:孔径光阑,视场光阑2.孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑、入射窗、出射窗定义。
答:限制轴上物点孔径角u大小的金属圆片称为孔径光阑;孔径光阑经孔径光阑前面光学系统所成的像称为入射光瞳,简称入瞳;孔径光阑经孔径光阑后面光学系统所成的像称为出射光瞳,简称出瞳;限定成像范围的光阑称为视场光阑;视场光阑经其前面的光学系统所成的像称为入射窗;视场光阑经其后面的光学系统所成的像称为出射窗3.普通照相系统的结构组成。
答:照相镜头,可变光阑,感光底片4.渐晕概念。
P625.望远系统的组成。
光瞳衔接原则。
出瞳距。
答:望远物镜和目镜是望远系统的基本组成部分;光瞳衔接原则:前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合,否则会产生光束切割,即前面系统的成像光束中有一部分将被后面的系统拦截,不能参与成像。
满足光瞳转接的原则的望远系统其出瞳应该在目镜后,而且应离目镜最后一面有段距离,这段距离称为出瞳距。
6.显微系统组成。
远心光路结构及作用。
场镜作用。
P67答:由物镜和目镜组成;7.景深概念及影响因素。
答:在景象平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的景深,简称景深第五章光度学和色度学基础1.各辐射量、光学量含义。
答:辐射能,辐射通量,辐照度,辐强度,辐亮度;光通量,光出射度,光照度,发光强度,光亮度2.光谱光效率函数定义。
答:人对不同波长光响应的灵敏度是波长的函数,称之为光谱光效率函数3.物体照度与光传播距离的关系。
P784.元光管特点。
答:光在元光管内传播,光束亮度不变。
5.余弦辐射体定义及特点。
答:发光强度空间分布可用式表示的发光表面为余弦辐射体。
余弦辐射体在各方向的亮度相同。
6.像面照度影响因素。
P81答:7.颜色分类及三个表观特征。
答:非彩色和彩色;三个表观特征即明度,色调和饱和度。
8.三原色、三刺激值概念。
光学系统的光阑与光束限制(第四章)第四章光学系统的光阑与光束限制一、填空题I级I级1空1、在光学系统中,对光束起限制作用的光学元件通称为[1]。
光阑2、限制轴上物点成像光束大小的光阑称为[1]。
孔径光阑3、孔径光阑经过前面的光学系统在物空间所成的像称为[1]。
入射光瞳4、孔径光阑经过后面的光学系统在像空间所成的像称为[1]。
出射光瞳5、一般安置在物平面或像平面上,以限制成像范围的光阑称为[1]。
视场光阑6、视场光阑经其前面的光学系统所成的像称为[1]。
入射窗7、视场光阑经过后面的光学系统所成的像称为[1]。
出射窗8、轴外点发出的充满入瞳的光束受到透镜通光口径的限制,而部分被遮拦的现象称为[1]。
渐晕9、孔径光阑位于光学系统像方焦面处,光学系统的物方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于物方无限远处,这样的光路称为[1]。
物方远心光路10、孔径光阑位于光学系统物方焦面处,光学系统的像方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于像方无限远处,这样的光路称为[1]。
像方远心光路11、在长光路系统中,往往利用[1]达到前后系统的光瞳衔接,以减小光学零件的口径。
场镜12、在像平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的[1]。
景深13、像面边缘比中心暗的现象称为[1]。
渐晕14、为了减少测量误差,测量仪器一般采用[1]光路。
远心15、渐晕大小用渐晕系数衡量,线渐晕系数定义为轴外点成像光束与轴上点成像光束在[1]上线度之比。
入瞳16、与入射窗共轭的物是[1]。
视场光阑17、与入瞳共轭的物是[1]。
孔径光阑I 级2空1、在放大镜和人眼组成的光学系统中,放大镜的镜框是(),人眼是()。
视场光阑,孔径光阑2、一个10倍的放大镜,通光直径为20mm ,人眼离透镜15mm ,眼瞳直径为3mm ,当渐晕系数为0.5时,人眼观察到的线视场为()mm ;无渐晕时,线视场为()mm 。
33.33,28.333、开普勒望远系统加场镜后,视放大率不变,目镜通光口径(),出瞳离目镜距离()。
第四章 孔径光阑和视场光阑4.1 引 言任何一个光学系统,它所能接收的能量是有限度的,也就是说,任何一个光学系统都有有限大小的通光孔径通光孔径通光孔径。
构成光学系统的每个单元 (如透镜) 都有一定的尺寸,限制光能量的孔径有的就是某—个或某几个透镜的镜框,有的是特意加到光学系统中的光阑。
这种限制进入光学系统的光能量多少的通光口径叫做孔径光阑孔径光阑孔径光阑。
在照相机中常采用光圈这个名称,根据一天的时间(早、午、晚)和天气的晴朗程度来选择不同的光圈,其目的是控制进入照相物镜中的能量,使曝光量处在照相底片的线性区域内。
照相机中的光圈就是照相物镜的F 数。
它的表达式为D f /,式中f 为光学系统的有效焦距,D 为通光口径。
很显然,该式表示的是相对孔径的倒数,对于普通的照相物镜,焦距f 通常是固定的,那么改变光圈实际上就是改变光阑 (通光孔径) 的大小。
除了孔径光阑之外,在光学系统中还有一种光阑,它用来限制所成的像的范围,当然也就限制了能成像的目标的大小了。
像的范围与光学系统的视场角是密切相关的。
我们在前面讨论的轴外主光线与光轴的夹角就是系统的视场角。
对于无限远目标所成的像的大小为 (见拉格朗日不变量):'''f u h p −= (4.1.1) 由上式可知,像的大小'h 正比于系统的视场角和焦距。
比如说照相机,照相底片的尺寸为36 mm×24 mm ,对角线之半为21.6 mm 。
标准镜头的焦距为50 mm ,由此求得半视场为:''/'21.6/500.43223.36p u h f =−===°全视场角为46.72°,由此可见,属于中等视场的照相物镜。
如果选用的是焦距为28 mm 的广角物镜,则半视场'0.7714337.65p u ==° ,全视场角75.30°75300,由此可见,视场相当大,视场边缘的畸变势不可免。