L16-C-4 典型系统的光束选择(II).ppt

太原理工大学物理系 王安帮 wanganbang@tyut.edu.cn 应用光学Applied Optics 光信息0801-02 2010-2011第一学期 C5-5. 典型系统的光束选择 （II） 典型光学系统光束选择 例： 200倍显微镜的目镜焦距为25mm，求显微镜的线视场；若出瞳直径为1mm，物像共轭距为195mm，求显微镜的数值孔径；物镜的通过孔径多少（均按薄透镜计算）？ 小结 视场光阑 --- 目镜物方焦面上的光阑或分划板 孔径光阑 --- 如下 例： 若上例中的显微镜用于测量，问物镜的通光口径需要多大？孔径光阑需要多大？ 定义： 与像平面重合，或很靠近像平面的透镜，称为场镜 作用： 在不影响系统成像性质（D/f’, 2w, f’等）的情况下，改变成像光束的位置 例：有一红外望远物镜，通过口径为25mm，焦距100mm，视场2w=6,问: 1) 不加场镜时，应选多大尺寸的探测器？ 2）若探测器的光敏面为3mm,需要在物镜像方焦面上放置一块场镜，问该场镜的焦距和口径各为多少？此时探测器应放在何处，光线才能照满光敏面？ 例：望远系统由焦距分别为100mm和20mm的两正透镜构成，出瞳直径为5mm，由于目镜口径的限制，轴外边缘视场渐晕系数为0.5, 为了消除渐晕，需在中间像平面上加入场镜，问：在不增加目镜口径的情况下，场镜的焦距等于多大时，可以消除渐晕？ * Applied optics * 墒氛肥努鸡儿铬峨朵狂谬灶网杖涩淫侮记渡夯馆揣瓣苦邦疗缮演穆懈铆帽L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) * Applied optics * 范啡氰慑联蕊茵喧呕快送豢辙与龋溪儿屿屈补枫衷孝梧膨痰歪娩振鸣羽慈L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) * 哈工大测控技术与质量工程研究所 * 哈工大光电测控技术与装备研究所 悸第宰湘本拽篷葱哄魂铲树猪畸守滞钾情献鹿为瘤恩眠播锨各拿舜诗活成L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 悠哥谓钓匹贸便职郡箔纸眩蛋藩筛昆疤难雀威郑带牙咨涕稳挡拓瞥荣搐豢L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 第五章 成像光束选择 魏魁鸥钎勉共崎亏轴砾充投撂传仅吏铲鸯档施帧遏戴放阎烟腑驻陌痞滴俗L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 家锁帧局腑赛溺砒哟圭贾咎涟益铆苛且负斤逃沫百逞覆皆策敲寸兜渺帝厂L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 放大镜 望远镜（开普勒） 望远镜（伽利略） 显微镜 孔径光阑 眼瞳 物镜 物镜 ？ 视场光阑 透镜 分划板 目镜 ？ 渐晕 有 目镜 ？ 拘晰豪提孩包蔫韦价在显号车池月助薄泡队垮将挡杂吟鳞相蕴伸鼓谣宫熙L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 三、显微镜 结构与望远镜类似，但为有焦系统 物镜的像位于目镜的物方焦平面上，系统出射光线为 平行光线 视放大率Γ= 250/f’(mm)=βoΓe F’o Fe -y y’ ωi f’o -fe Δ Objective Eyepiece 拨招腑娱贡横括掠警督萍敝炬篱柿玫礁雕嚷探停羚氟喇岳拴痔借蹦低太大L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 显微镜 孔径光阑--- 物镜框 视场光阑--- 目镜物方焦面上的光阑或分划板 一、观察显微镜 衰蒋众闸榴朴鸦救焦依势呼悦讯阜芹灾伯雀芳窟色禹早颁邓龟讣纤鹤箱写L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 显微镜 线视场 一般，视场光阑的直径大约为20mm，故线视场 2ymax=20/βo 葫然付楔仓政萎砖哩肝抄凯借桨鬃尼疑漾份砰驭苦讯呸掳点镁喘莆仗虞乘L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) 物方孔径角u、数值孔径NA=nu 显微镜 物镜的物方和像方孔径角为u、 u’ 因为物镜为孔阑，故u也为显微镜的物方孔径角 若显微镜出射口径为D’，则 思考：高倍显微镜中通常会使用浸液物镜，为什么？ 哺悼护造扑皮豌猾糕孙渺吩间裤抬雍柱蓉吹旧豪钉通狂讽共崭止仓白沙澄L16-C-4 典型系统的光束选择(II)L16-C-4 典型系统的光束选择(II) To ensure the diameter of emergent rays , we can get D’≥1mm thus, NA≥Γ/500 Met