第十讲典型光学系统详解
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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。
适用于远视眼的视度调节
适用于近视眼的视度调节
F e
F F e
F
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
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)
(b)两类望远镜系统中的轴外光束走向(a)开普勒望远镜系统和(b)伽利略望远镜系统
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
01.22d λ=
艾里斑Airy disk
2
)实验系统相同,所用光波波长愈短则艾里斑愈小;刚能分辩的两个像点
min
0.15
≈
视觉细胞的直径,约5μm
角距离时人眼还
2mm
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。
理论力学中的光学系统与成像分析光学系统在理论力学中扮演着重要的角色。
它是研究光传播、成像和光学现象的重要工具。
本文将重点介绍理论力学中的光学系统及其成像分析。
一、光学系统的组成光学系统由多个基本元件构成,包括光源、透镜和物体。
光源是产生光线的物体,透镜是光线传播的介质,物体是光线所要成像的对象。
这些基本元件相互作用,形成一个完整的光学系统。
二、光学系统的成像原理光学系统中的成像原理主要有两种,分别是几何光学和波动光学。
几何光学基于射线光学的假设,将光线视为直线传播,通过几何形状和位置的关系来描述光的传播和成像。
而波动光学则是基于波动理论,将光视为波动现象,通过波动方程和干涉、衍射等现象来描述光的传播和成像。
三、光学系统的成像分析方法在理论力学中,我们可以使用不同的方法对光学系统的成像进行分析。
其中,光线追迹法是一种常用的方法,它基于几何光学原理,通过追踪入射光线和出射光线的路径,计算物体的像的位置和大小。
光线追踪法可以应用于各种光学系统,如单透镜系统、透镜组系统等。
另外,我们还可以使用矢量法来分析光学系统的成像。
矢量法是一种基于几何和矢量运算的分析方法,它通过将光的传播和成像过程转化为矢量运算的问题,从而得到物体的像的位置和大小。
矢量法在光学系统的定量分析中具有重要的意义。
四、光学系统中的畸变和校正光学系统在成像过程中,常常会出现畸变现象,包括畸形畸变和色差畸变。
畸形畸变是由光学系统的构造导致的,主要表现为物体的像形不规则,形状扭曲等。
而色差畸变是由光通过透镜或透镜组时,不同波长的光经过折射引起的,主要表现为物体边缘的色差。
为了校正这些畸变,我们可以采取一些方法,如使用非球面透镜、添加滤光片等。
五、光学系统中的像差和衍射现象除了畸变外,光学系统还会出现像差和衍射现象。
像差是光学系统在成像过程中引起的光线偏离理想成像位置的现象,主要包括球差、散光、像散等。
像差会影响物体的像质量,因此在实际应用中需要对其进行校正。
高中物理竞赛教程(超详细)第十讲几何光学高中物理竞赛教程(超详细) 第十讲几何光学§1.1 几何光学基础1、光的直线传播:光在同一均匀介质中沿直线传播。
2、光的独立传播:几束光在交错时互不妨碍,仍按原来各自的方向传播。
3、光的反射定律:①反射光线在入射光线和法线所决定平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角。
4、光的折射定律:①折射光线在入射光线和法线所决定平面内;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③入射角与折射角满足;④当光由光密介质向光疏介质中传播,且入射角大于临界角C时,将发生全面反射现象(折射率为的光密介质对折射率为的光疏介质的临界角)。
§1.2 光的反射1.2.1、组合平面镜成像:1.组合平面镜由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜,射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射,因而会出现生成复像的现象。
先看一种较简单的现象,两面互相垂直的平面镜(交于O点)镜间放一点光源S(图1-2-1),S发出的光线经过两个平面镜反射后形成了、、三个虚像。
用几何的方法不难证明:这三个虚像都位于以O为圆心、OS为半径的圆上,而且S和、S和、和、和之间都以平面镜(或它们的延长线)保持着对称关系。
用这个方法我们可以容易地确定较复杂的情况中复像的个数和位置。
两面平面镜AO和BO成60o角放置(图1-2-2),用上述规律,很容易确定像的位置:①以O为圆心、OS为半径作圆;②过S做AO和BO的垂线与圆交于和;③过和作BO和AO的垂线与圆交于和;④过和作AO和BO的垂线与圆交于,便是S 在两平面镜中的5个像。
双镜面反射。
如图1-2-3,两镜面间夹角=15o,OA=10cm,A点发出的垂直于的光线射向后在两镜间反复反射,直到光线平行于某一镜面射出,则从A点开始到最后一次反射点,光线所走的路程是多少?如图1-2-4所示,光线经第一次反射的反射线为BC,根据平面反射的对称性,,且∠。
工程光学第章典型光学系统课件 (一)
工程光学部分中,光学系统是一个非常重要的概念。
作为光学系统学习的第一步,我们需要学习典型的光学系统。
在本节课件中,我们将会学到三种典型的光学系统:单透镜系统、双透镜系统和望远镜。
第一,单透镜系统是最简单的光学系统,由一个透镜组成。
在这种情况下,光线从物体经过透镜形成像。
单透镜系统中,我们需要考虑像的位置和大小,物像距离和像的性质,如实际或虚像。
这些性质可以通过把物体图和像的图画在一起来表达。
第二,双透镜系统包括两个透镜,用于对光线进行更复杂的控制。
目光机是双透镜系统的一种,其中一个透镜更接近眼睛,另一个透镜离眼睛更远。
双透镜系统可以具有不同的配置,但是我们通常需要在系统中考虑的属性包括眼睛和物体之间的距离、眼睛所处位置、物体的位置、望远镜的放大率等,这些属性可以帮助我们确定望远镜成像的性质和特征。
第三,望远镜可以用于查看遥远的物体。
望远镜可以看作是双透镜系统的一种特殊情况,其中一个透镜是目镜行星镜,另一个透镜是大反射镜或透镜。
望远镜与单透镜和双透镜系统的不同之处在于,望远镜中透镜的位置和物体和眼睛的距离都有所不同。
在这三种光学系统中,我们学会了处理物体成像和图像特性的能力。
到达像靠近元素也需要一定的反思和技巧。
我们还意识到,光学系统可以有许多乐趣和有趣的应用场景,例如望远镜和显微镜等等。
对于喜欢光学系统的人来说,这是一种非常有趣和有创造性的领域,它可以启发人们的想象力和知识积累,可以帮助人们更好地理解我们周围的世界。
眼睛系统视网膜上成倒像,由于视神经系统内部作用,我们感觉还是正像。
主平面H 和H’距离角膜顶点后约1.3mm 和1.6mm 眼睛的焦距约为 f =-17mm ,f’ =23mm ,屈光度为+43D 视场可达150°,清晰视场只有视轴周围的6 ° ~8 °明视距离是正常眼在正常照明(约50勒克斯)下最方便和最习惯的工作距离,等于250 mm 。
(1)视度调节当肌肉完全放松时,眼睛所能看清的最远的点称为远点,其相应的距离称为远点距离,以 lr 表示,单位 m 当肌肉在最紧张时,眼睛所能看清的最近的点称为近点,其相应的距离称为近点距离,以 lp 表示,单位 m用lr 的倒数和lp 的倒数之差来表示人眼的视度调节能力lr (单位为m )的倒数表示近视或远视的程度,称为视度,单位为屈光度(D ,Dioptre ),通常医院把 1D 称作 100度. 近视/远视眼镜的作用都是将无限远的物点与视网膜形成共轭.近视/远视只和远点距离有关,和近点距离无关。
(2)眼睛的分辨率人眼刚能将两点分开的视角称为眼睛的极限分辨角或视角鉴别率。
在没有调节的放松状态下,眼睛的极限分辨角为1’,人眼的分辨能力与极限分辨角成反比关系。
(3)人眼的对准精度对准精度一般用角度值来表示,即两线宽的几何中心线对人眼的张角小于某一角度值α时,虽然还存在着不重合,但眼睛认为已经是完全重合,这时α角度值即为人眼对准精度。
对准精度和极限分辨角是两个概念,又有一定联系,经验证明,人眼的最高对准精度约为极限分辨角的1/6~1/10(4)眼睛的景深当眼睛调焦在某一对准平面时,眼睛不必调节就能同时看清对准平面前和后某一距离的物体,称作眼睛的景深。
11r pA R P l l =-=-21221212,P PP P P P pD pD D p D p p p p D p p p p p p D p εεεεεε==+-=-=-=∆=+-∆(5)空间深度感觉眼睛在观察物体时,能够产生远近的感觉,被称为“空间深度感觉”。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。