53显微镜结构及其原理.PPT

§10.4 望远镜结构及其原理 一、基本结构 二、光束限制 三、分辨本领 四、放大本领 1、视角放大率 2、有效视角放大率 五、聚光本领 六、望远镜的物镜 一、基本结构－望远镜 1、Kepler望远镜结构 2、Galileo望远镜结构 眼睛 xa Fe’ 目镜 Fo 物镜 Fe(Fo) 物镜和目镜均由正透镜构成,镜筒内存在实像。 可设置视场光阑，消渐晕 可设置分划板,测量物体大小 系统成倒像 目镜由负透镜构成,镜筒内不存在实像。 系统结构紧凑，筒长短,成正立像 不可设置分划板,测量物体大小 存在渐晕 目镜 Fe Fo 物镜 Fe (Fo) 眼睛 二、光束限制－望远镜 以Kepler望远镜为例 孔径光阑：物镜框。 Fe’ 目镜 Fo 物镜 Fe(Fo‘) -w fo’ 视场光阑 孔径光阑 视场光阑：通常设置在物镜的像平面上。 视场光阑的大小等于物方视场角与物镜焦距的乘积。 出瞳D’ 三、分辨本领－望远镜 1、分辨极限 q0 s s -xa A (F) 望远镜物镜像面上刚好能够分辨的两点的最小距离。 2、表示 FNum称为物镜的F数, D/fo称为相对孔径。 1、视角放大率－望远镜放大本领 -w w’ Fe 目镜 Fo 物镜 Fe(Fo) fo fe Fe 目镜 Fo 物镜 Fe(Fo) fo fe D/2 D/2 2、有效视角放大率－望远镜放大本领 使用望远镜要求: (1)、望远镜光学系统的性能得到充分的利用; (2)、没有赝像; 视角放大率的要求: 望远镜的角分辨极限经望远镜放大后能够被眼睛分辨。 实际望远镜的视角放大率为上式的1.5~2倍 五、聚光本领－望远镜 设望远镜光学系统的基本亮度为L0,则像面的照度为: U 出瞳D xo (F) -xa A 六、望远镜的物镜－望远镜 物镜参数: 相对孔径和焦距。 物镜的结构: 折射式/反射式和折反射式。 折射式 以透镜为主要构成元件. 双胶合物镜 同时校正轴上球差和色差. 双分离物镜 同时校正轴上球差和色差. F1 F1 (F2) F1 反射式物镜－望远镜的物镜 以反射面为主要构成元件. 无色差,易于制成大孔径结构.轴外像差难校正 Newton系统 主镜:抛物面;次镜:平面镜 Gregory系统 主镜:抛物面;次镜:椭球面 Cassegrain系统 主镜:抛物面;次镜:双曲面 F’ F F’ C 折反射式物镜－望远镜的物镜 在反射式结构中增加透射元件来校正像差 施密特系统 反射镜:球面镜+校正板 马克苏托夫系统 反射镜:球面镜+分离弯月透镜 曼金系统 反射镜:球面镜+紧贴弯月透镜 F F C F 例题－望远镜 例题1、有一架开普勒望远镜．目镜焦距为100mm，出瞳直径D＝4mm，求当望远镜视角放大率分别为10×和20×时，物镜和目镜之间的距离各为多少?假定入瞳为物镜框，物镜通光口径各为多大?(忽略透镜厚度) 例题－望远镜 例题2、有一架开普勒望远镜，视角放大率为6×，物方视场角为8度，出瞳直径D＝5mm，物镜和目镜之间距离L＝140mm．假定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求：(1) 物镜焦距和目镜焦距；(2) 物镜口径；(3) 视场光阑的直径；(4) 出瞳的位置。 作业－望远镜 1、10－7 2、10－8