第四章 光学仪器的基本原理_光度学的基本概念.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四章 光学仪器的基本原理,教学目的：,本章围绕衡量光学仪器特性的三个本领进行教学。通过本章的学习，使学生掌握仪器常用的放大本领。了解仪器的震光本领及其相关因素。使学生了解光度学中的一些基本概念，了解相差的一些类型及成因,.,重点：放大本领和分辨本领,难点：光度学中的概念,教学方法：课堂讲授、结合仪器演示,4-1,助视仪器的放大本领,正常眼明视距离为,25cm,一,.,放大本领定义,二,.,简单放大镜的放大本领,以,cm,为单位,一般,35,复式放大镜可达,20,物放在焦点内侧，成一放大正立虚象,三显微镜的放大本领,书上导出方法可得,用复合光具组法导出：,系统,简单放大率,四,.,望远镜的放大本领,望远镜无焦系统：放大视角,4-2,光度学的基本概念,一,.,辐射光与辐射能量的分布函数,发光面上向所有方向上辐射包含的波长在单位时间内,单位时间内辐射的波长在 到 内的能量,称分布函数,则总通量,二,.,视见函数,人眼对不同波长的光的灵敏度不一样（引起亮度反映）可见光定义就是从这而来：在,39007600A0,之间人眼有亮度反应,5500A0,的绿光人眼最敏感,引起同样视觉宽度所需通量,三,.,光通量,主观和客观的结合,为光谱光视效能。,单位为流明（,lm,）。,四,.,发光强度,单位立体角内辐射的光通量。,已知时可求,单位为坎德拉，基本单位之一。,五,.,亮度,单位：尼特（,nit,）,对余选辐射体,则,与,角无关,六,.,照度,单位面积受到的光通量,单位：勒克斯,lx,4-3,光阑和光瞳,(,学生自学,),4-4,物镜的聚光本领,一,.,聚光本领的描述：用象面照度来定量描述。,二、光源较近时物镜的聚光本领 数值孔径,已知入射孔径角,u,出射孔径角,u,设物镜不吸收光通量,若,B,不随,u,变及朗伯光源,则,同理,真空中,称数值孔径,三,.,光源较远时物镜的聚光本领,相对孔径,代换,为物象的横向放大率,式 中为相对孔径,.,4-5,象差概述,(,可让学生自学,),一,.,象差的意义：,二,.,单色象差,所有偏离理想成象的现象,象差,理想成象：,1.,物象点点对应；,2.,物平面主轴象平面也应主轴,;,3.,各点放大率应为常数,4.,象各部分应有同样的颜色,破坏第,4,条出现色差,1.,球面象差：由于光学面为球面，对宽光束而言，入射光束落在不 同处，合聚点不同，凹凸透镜球差相反，组合起来能消除球差。,2,、惠形象差：不在主轴上物点所发宽光束形成。,3.,象散：远离主轴的物点发出的光束经透镜后成为象散光束。,4.,相面弯曲,5.,畸变,4-6,仪器的分辨本领,一,.,助视仪器的分辨本领,1.,定义：两物点所成的象点中心与透镜中心所长之角。,时，刚能分辨,2.,人眼和助视仪器的分辨本领,分辨本领,=1/,分辨极限,人眼,瞳孔半径,分辨极限物,物镜分辨本领。,望远镜,u,显微镜物镜：象分辨本领,三,.,分光仪器的色分辨本领,1.,棱镜光谱仪,角色散率,在最小偏向角时,用上式求出最后得,则可分辨时,色分辨本领,为棱镜底边长度,讨论：,P,与,A,无关，只与,和,有关,线色散,2.,光栅光谱仪,光色散率,只与,N,缝数有关（,j,一定时）,j,大级次高，分辨本领大,返回,