第七章(典型光学系统)小结
1、正常眼、近视眼和远视眼的定义和特征是什么?应如何校正非正常眼?调节能力的计算公式是什么(7-1)?人眼的分辨率=?
眼睛的远点在无限远处,即光学系统的后焦点在视网膜上,称为正常眼; 远点位于眼前有限距离,后焦点在视网膜前,称为近视眼,需佩戴一负透镜; 远点位于眼后有限距离,后焦点位于视网膜后,称为远视眼,需佩戴一正透镜。 透镜的焦距为f’,眼睛的远点lr,使佩戴后眼睛的发散度R=1/lr-1/f’。 远点距离lr,近点距离lp,远/近点发散度R=1/lr, P=1/lp,单位为屈光度(D),眼睛的调节能力A=R-P。R表示近视眼或远视眼的程度,称为视度。
人眼具有瞳孔调节和视度调节的能力。
人眼能分辨的物点间最小视角称作视角鉴别率ε,ε≈60″,眼睛的分辨能力或视觉敏锐度=1/ε(ε的单位是分)。
2、什么是视觉放大率?表达式及其意义?它与光学系统的角放大率有何异同?
表示对人眼张角的放大倍率,
角放大率是一对共轭点及其共轭光线所张孔径角的正切比,而视觉放大率是物体经过光学系统所成的像与它本身对眼睛张角的正切比。
3、放大镜的视觉放大率为何?(注意条件)
4、 显微镜系统:P140
1)组成(光学结构特点)、成像关系、光束限制(生物显微镜和测量显微镜) 物镜(孔径光阑、入瞳),测量时,孔径光阑在物镜像方焦平面上,在物镜像面上放一透明分划板(视场光阑),目镜,物在物镜的物方焦点附近,经物镜成一倒立实像在目镜的物方焦点附近,再经过目镜成一正立的放大的虚像(总的还是倒立的),出瞳对眼睛瞳孔。
2)视觉放大率公式:
3)线视场公式:光学系统在物空间能成清晰像的范围
显微镜的视觉放大率越大,其在物空间的线视场越小。 4)数值孔径、出瞳D':
5)物镜的分辨率:光学系统所成像符合理想时,光学系统能分辨的最小间隔
6)显微镜的有效放大率:
7)物镜的景深:
8)视度调节:
5、临界照明和坷拉照明中的光瞳衔接关系?
(瞳对瞳、窗对窗) (窗对瞳、瞳对窗)P144倒数两段 6、望远系统(开普勒):P145
1)组成(光学结构特点)、成像关系、光束限制
物镜(孔径光阑、入瞳)、视场光阑(在焦平面处)、目镜(渐晕光阑)、出瞳对瞳孔。望远镜一般不用做成像系统,而与眼睛联用,一束平行于光轴的大孔径平行光束经过物镜聚焦在焦平面上,再经过目镜发散为小孔径的平行光束,再经过眼睛聚焦成像在视网膜上。
分辨率: φ=120''/D
有效放大率: Γ=60''/φ=D/2.3 工作放大率: Γ=D
5)开普勒望远镜由两个正透镜组成,成倒像,需在光学系统间加一转像系统(透镜或棱镜),物镜后焦平面上加分划板(视场光阑);伽利略望远镜(物镜是视场光阑,瞳孔是孔径光阑)由一正一负两透镜组成,成正像,由于其视觉放大率不大,故仅用于剧院观剧使用。
7、摄影系统:P150
1)组成(光学结构特点)、成像关系、光束限制
物镜、光圈(孔径光阑、入瞳)、接收器(视场光阑、出窗) 2)摄影物镜的3个主要参数及其影响作用:
焦距 f ’(像的大小)、相对孔径D/f ’(像面照度、分辨率)和视场角2ω(成像的范围)
光学特性:视场,分辨率,像面照度。
以像平面上每毫米内能分辨开的线对数表示
4)光圈的定义及其与孔径光阑、分辨率、像面照度、景深的关系: 光圈数:F=f’/D, 光圈↑, F↓, 孔径2a↑,分辨率↑,像面照度↑,景深↓ 5)景深公式及其影响因素:2a↑Δ↓, P↑Δ↑, f’↑Δ↓ 6)摄影物镜的种类:(5种) 普通、大孔径、广角、远摄、变焦距 8、投影系统:
1)系统的基本要求(像差、照明) 2)主要光学参数(4个:
3)其照明系统的衔接条件(2条)
1)照明系统的拉赫不变量J1要大于投影成像系统的拉赫不变量J2。 2)保证两个系统的光瞳衔接和成像关系。 第九章小结(光学系统的像质评价和像差公差) 1、 常用像质评价方法有几种?
瑞利判断、中心点亮度、分辨率、星点检测法、光学传递函数评价 2、 了解常用像质评价方法 3、 什么是像差公差