工程光学基础教程第三 四章.ppt

21292C 一、折射棱镜的偏向角  图3-22　折射棱镜的工作原理 21292C 二、光楔及其应用 图3-23　光楔 21292C 二、光楔及其应用 3-24 21292C 二、光楔及其应用 3-25 21292C 三、棱镜色散 3-26 21292C 三、棱镜色散 3-27 21292C 三、棱镜色散 表3-2　夫朗和费谱线的颜色、符号、波长及产生相应谱线的元素 21292C 第五节　光 学 材 料 一、透射材料的光学特性二、反射光学材料的光学特性 21292C 一、透射材料的光学特性 (1)平均折射率nD和平均色散dn=nF-nC。(2)阿贝常数：νD=(nD-1)/(nF-nC)。(3)部分色散：任意一对谱线的折射率之差，nλ1-nλ2。(4)相对色散：部分色散与平均色散之比(nλ1-nλ2)/(nF-nC)。 21292C 二、反射光学材料的光学特性 反射光学元件是在抛光玻璃或金属表面镀上高反射率金属材料的薄膜而成。反射不存在色散，因此，反射光学材料的唯一光学特性是其对各种色光的反射率ρ(λ)。各种金属镀层的反射率各不相同，同一金属材料的反射率随波长的不同而不同，其详细介绍请读者参阅第九章的第二节。 21292C 第四章　光学系统中的光阑和光束限制 21292C 第四章　光学系统中的光阑和光束限制 第一节　光　　阑第二节　照相系统中的光阑第三节　望远镜系统中成像光束的选择第四节　显微镜系统中的光束限制与分析第五节　光学系统的景深 21292C 第一节　光　　阑 一、孔径光阑二、视场光阑 21292C 一、孔径光阑 (一)孔径光阑的定义与作用(二)入射光瞳和出射光瞳(三)关于孔径光阑需要注意的几个问题 21292C (一)孔径光阑的定义与作用 4-1 21292C (一)孔径光阑的定义与作用 4-2 21292C (一)孔径光阑的定义与作用 4-3 21292C (一)孔径光阑的定义与作用 4-4 21292C (一)孔径光阑的定义与作用 图4-5　孔径光阑位置对轴外物点成像光束位置的选择 21292C (二)入射光瞳和出射光瞳 图4-6　照相机镜头中的孔径光阑 21292C (二)入射光瞳和出射光瞳 图4-7　孔径光阑与入瞳、出瞳a)孔径光阑与入瞳　b)孔径光阑与出瞳 21292C (三)关于孔径光阑需要注意的几个问题 (1)在具体的光学系统中，如果物平面位置有了变动，究竟谁是真正起限制轴上物点光束宽度作用的孔径光阑？需要仔细分析。(2)如果几块口径一定的透镜组合在一起形成一个镜头，对于确定的轴上物点位置，要找出究竟哪个透镜的边框是孔径光阑？有两种常用的方法：①从轴上物点追迹一条近轴光线(u角任意)，求出光线在每个折射面上的投射高度，然后将得到的投射高度与相应折射面的实际口径去比，则比值最大的那个折射面的边框就是这个镜头的孔径光阑。(3)孔径光阑位置的安放原则在不同的光学系统中是不同的。 21292C 图4-8　物体位置变动后谁是孔径光阑 21292C 二、视场光阑 (1)视场光阑的定义和作用。(2)入射窗和出射窗。(3)在有些光学系统中，如果在像面处无法安放视场光阑，在物面处安放视场光阑又不现实，成像范围的分析就复杂一些，参见后续的章节(第七章，典型光学系统)。 21292C (1)视场光阑的定义和作用。  在实际的光学系统中，不仅物面上每一点发出并进入系统参与成像的光束宽度是有限的，而且能够清晰成像的物面大小也是有限的。把能清晰成像的这个物面范围称为光学系统的物方视场，相应的像面范围称为像方视场。事实上，这个清晰成像的范围也是由光学设计者根据仪器性能要求主动地限定的，限定的办法通常是在物面上或在像面上安放一个中间开孔的光阑。光阑孔的大小就限定了物面或像面的大小，即限定了光学系统的成像范围。这个限定成像范围的光阑称为视场光阑。 21292C (2)入射窗和出射窗。 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。如果视场光阑安放在像面上，入射窗就和物平面重合，出射窗就是视场光阑本身；如果视场光阑安放在物平面上，则入射窗就是视场光阑本身，而出射窗与像平面重合。因此，入射窗、视场光阑和出射窗三者是互为物像关系的。 21292C (3)在有些光学系统中 在有些光学系统中，如果在像面处无法安放视场光阑，在物面处安放视场光阑又不现实，成像范围的分析就复杂一些，参见后续的章节(第七章，典型光学系统)。 21292C 第二节　照相系统中的光阑 (1)在照相光学系统中，根据轴外光束的像质来选择孔径光阑的位置，其大致位置在照相物镜的某个空气间隔中，如图4-14所示。(2)在有渐晕的情形下，轴外点光束宽度不仅仅由孔径光阑的口径确定，而且还和渐晕光阑