4-几何光学-2.ppt

2 1 角距离： 波长相差为 ? ? 的两谱线间的角距离为： 中央明条纹的角宽度 其余条纹的角宽度 三棱镜的有效光阑对入射光为一矩形，此时的衍射可等效夫琅和费单缝衍射，则： δ为棱镜底边的宽度 棱镜光谱仪的色分辨本领为： （2）光栅光谱仪的色分辨本领 角色散率： 角距离： 光栅的色分辨本领： λ的j 级主极大 λ+?λ的j 级主极大 例：用设计一块平面透射光栅，要求满足（1）使波长600nm的第二级谱线的衍射角小于300，并能分辨0.02nm的波长差；（2）色散尽可能的大；（3）第三级谱线缺级。试求： （1）平面光栅的光栅常量、缝宽、缝数和总宽度应为多少？ （2）用这块光栅总共能看到600nm的几条谱线？ 散光眼的矫正： 有症状的轻度散光、高度散光或视力障碍者、均须用圆柱镜矫正。 不规则散光可用角膜接触镜矫正。 四、助视仪器的放大本领 1、视角放大率（放大本领） 放大本领：使用仪器时物体所成的像对人眼的张角U?与不使用仪器时对人眼的张角U之比。 2、放大镜的放大本领 原理：借助凸透镜产生角放大， 增大视角。 25cm 3、显微镜的放大本领 最简单的显微镜是由两组透镜构成： 物镜（焦距很短），目镜（惠更斯目镜）。 眼 目镜L2 物镜L1 - f1 - f2 - f1 - f2 眼 物镜L1 目镜L2 25cm y 眼 显微镜的放大本领 - f1 - f2 眼 物镜L1 目镜L2 4、望远镜的放大本领 望远镜是帮助人眼对远处的物体进行观察的光学仪器。其种类繁多，但其光学系统都是有物镜和目镜组成的，且都放在镜筒里。 按其镜筒数目分：单筒、双筒 按其物镜形式分：反射式、折射式、折反射式 按其目镜形式分： 开普勒式(会聚透镜)、伽利略式(发散透镜) 按其用途分：天文望远镜、普通望远镜、特殊望远镜 数码 （1）开普勒望远镜的放大本领 结构特点： 物镜和目镜均为会聚透镜，且物镜像方焦点与目镜物方焦点重合。 物镜系统 目镜系统 o1 o2 F1? F2 P Q P ? Q ? O Q?? 开普勒望远镜的放大本领 物镜系统 目镜系统 o1 o2 F1? F2 P Q P ? Q ? O Q?? U U -U ? -U ?? （2）伽利略望远镜的放大本领 结构特点： 物镜为会聚透镜和目镜为发散透镜，且物镜像方焦点与目镜物方焦点重合。 P Q Q ? F1? F2 物镜系统 目镜系统 O1 O2 Q?? P Q Q ? F1? F2 物镜系统 目镜系统 O1 O2 Q?? U U U ? U ?? 伽利略望远镜的放大本领 激光扩束器 扩束器——将光束横截面扩 大的光学仪器。 F1` F2 物镜系统 目镜系统 开氏 F1` F2 目镜 物镜 伽氏 大口径非球面哈特曼扩束器 例：拟制作一个 3× 的简易望远镜，已有一个焦距为 50cm 的薄凸透镜作为物镜，试求： （1）开普勒型中，目镜的光焦度以及望远镜的筒长？ （2）伽利略型中，目镜的光焦度以及望远镜的筒长？ 五、光学仪器的分辨本领 1、光学仪器的分辨本领 满足瑞利判据的两物点间的距离，就是光学仪器所能分辨的最小距离，称光学仪器的分辨本领。 θ0= 1.22 ? / D 最小分辨角的倒数称为仪器的分辨率： 对透镜中心所张的角θ0称为最小分辨角： θ0= 1.22 ? / D 对透镜中心所张的角θ0称为最小分辨角： D 点物 S1 的艾里斑中心恰好与另一个点物 S2 的艾里斑边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。 瑞利判据 ——恰可分辨两个物点的判据 2、人眼的分辨本领 眼睛的瞳孔既是有效光阑，也是入瞳，直径在2～8 mm可调。取：R ≈1mm，以 ? = 550nm（黄绿光）进行计算， 可得 C A B 意义：描述人的眼睛分辨相近的两个物点的能力。 最小视角：刚能分辨的两物点对眼节点的视角。 视力表：国际标准视力表 国内标准对数视力表 白天，正常眼的最小视角约为1分。 视力（即眼的分辨本领）: （12行） （14行） 0.1 0.2 1.0 1.2 1.5 国内标准对数视力表 国际标准视力表 4.0 4.3 5.1 5.2 5.3 1分视角 5米 眼 视力表的原理：（以 1.0 的视力为例） 3、望远镜的分辨本领 设物镜的像方焦距为 f ?，物镜的孔径（直径，也是入瞳）为 D = 2R ，则在像面上刚可分辨的两像点的极限距离 Δy ?为： 意义：描述对物镜对其像方焦平面上两个像点的