- •1. Теоретические основы прикладной оптики Волновой и квантовый характер световых явлений
- •Законы распространения света
- •Способы определения скорости света
- •Оптически бесцветное стекло. Марки стекла
- •Требования к стеклу. Классы и категория стекла
- •Цветное оптическое стекло. Техническое стекло
- •2. Основные оптические детали Зеркала
- •Тонкие линзы
- •Плоскопараллельная пластинка
- •Оптический клин
- •Отражательные призмы
- •Развертка призм в плоскопараллельную пластинку
- •Для прямоугольной призмы с двумя отражениями
- •Редуцирование призм. Графоаналитический метод расчета призм
- •Компенсаторы
- •Основные свойства идеальной оптической системы Идеальная оптическая система
- •Линейное и угловое увеличение оптической системы. Кардинальные точки
- •Правило знаков
- •Основные оптические формулы. Построение изображения
- •Инвариант Аббе
- •Расчет хода нулевого луча
- •Отдельная линза в воздухе
- •Расчет хода нулевого луча через сложную оптическую систему
- •Оптическая система из двух компонент
- •Графический способ определения хода нулевого луча
- •Определение хода действительного луча
- •Общие свойства оптических систем Основные характеристики оптического прибора
- •1) Увеличение (масштаб изображения),
- •2) Освещенность изображения (светосила),
- •3) Поле зрения.
- •Видимое увеличение
- •Основные фотометрические понятия
- •Энергетические величины
- •Световые единицы
- •З акон Ламберта
- •Закон освещенности
- •Потери света
- •Диафрагмы и их значение
- •Виньетирование
- •Светосила
- •Освещенность по полю изображения
- •Поле зрения
- •Глубина изображаемого пространства
- •Глубина резкости
- •Аберрации оптических систем Классификация аберраций
- •Хроматическая аберрация
- •Сферическая аберрация
- •Астигматизм и кривизна изображения
- •Величина, численно характеризующая кому, равна:
- •Дисторсия
- •Теория оптических приборов Зрачки и люки
- •Отрезки, определяющие положение зрачков
- •Передача перспективы оптическими приборами
- •Источники излучения
- •Приемники световой энергии
- •Светосила оптического прибора
- •Светосила оптического прибора с малой передней апертурой и малой задней апертурой
- •Потери света в оптическом приборе
- •Преобразуем эту формулу:
- •Глаз человека
- •Видимое увеличение оптического прибора
- •Глубина резкости фотографического аппарата, лупы и микроскопа
- •Критерий разрешающей способности оптического прибора
- •Разрешающая способность зрительных труб и фотографических объективов
- •Теория микроскопа Оптическая система микроскопа
- •Из формулы:
- •Формулы геометрической теории микроскопа
- •П оэтому: , где - выходной диаметр микроскопа: . Следовательно:
- •Осветительная система микроскопа
- •Основы дифракционной теории микроскопа
- •Из треугольника : . Тогда
- •Разрешающая способность микроскопа
- •Окуляр, в нашем случае, есть лупа, для которой мы имели формулу:
- •Фазовый контраст
- •Методы наблюдения в микроскопе
- •Типы микроскопов
- •Типы осветительных систем
- •Осветительные оптические системы
- •Прожектор
- •Осветительные системы проекционных приборов
- •Осветительные системы микроскопов
- •Теория телескопических систем Телескопические системы
- •Для продольного увеличения была получена формула
- •Зрительная труба Галилея
- •Зрительная труба Кеплера
- •Окуляры и объективы зрительных труб
- •Зрительные трубы с призменными оборачивающими системами
- •Зрительные трубы с линзовыми оборачивающими системами
- •Телескопические системы со скачкообразной переменной увеличения
Разрешающая способность зрительных труб и фотографических объективов
И
сследование
разрешающей способности зрительных
труб производится опытным путем при
помощи миры. Мирой
называется прозрачная стеклянная
пластинка, разбитая на квадратики. В
каждом квадратике содержится ряд
параллельных штрихов, попеременно
прозрачных и непрозрачных, равной
ширины. Ширина штрихов меняется от
квадратика к квадратику. Освещенная
мира помещается в передней фокальной
плоскости длиннофокусного объектива
коллиматора, вслед за которым расположена
испытуемая зрительная труба. Между
окуляром трубы и глазом наблюдателя
ставят еще дополнительную зрительную
трубу четырехкратного увеличения.
Предельный угол разрешающей способности
зрительной трубы определяется по
формуле:
,
где - ширина линий в последнем квадратике, в котором линии еще различимы, - фокусное расстояние объектива коллиматора. Фотографические объективы обычно обладают разрешающей способностью в 4 – 5 раз меньше установленной Релеем границы, в то время они дают хорошее качество изображения. Это происходит потому, что разрешающая способность фотообъектива огрубляется низкой разрешающей способностью фотографической пленки из-за ее крупнозернистости.
Разрешающую
способность фотографического объектива
также можно определить по формуле
,
однако коэффициент «K»
должен определяться с учетом влияния
аберраций. Это приводит к неоправданно
сложным расчетам. Поэтому для практических
целей удобнее пользоваться опытными
данными.
Полагая, что выражено в радианах, величина изображения, находящегося на пределе разрешения, выразится так:
Разрешающая способность фотообъективов обычно определяют количством штрихов на 1 миллиметр, количеством разрешаемых линий на длине 1 мм. Тогда:
Коэффициент 1/K определяется экспериментальным путем. Если мы рассматриваем изображение миры через объектив, то в этом случае определяется разрешающая способность самого объектива. Если же рассматривать изображение миры на проявленной пленке, то здесь на разрешающую способность объектитва накладывается влияние зернистости пленки.
Теория микроскопа Оптическая система микроскопа
Микроскопы предназначены для наблюдения мелких, близко расположенных предметов. Отсюда вытекают и требования к прибору: большое увеличение и более высокие характеристики.
М
икроскоп
состоит из двух основных компонентов:
объектива и окуляра, отсюда и увеличение
микроскопа имеет две ступени – увеличение
объектива и увеличение окуляра. Кроме
этого, для обеспечения необходимой
освещенности рассматриваемого через
микроскоп предмета он имеет еще
специальную осветительную систему.
Объектив
1
микроскопа (рис. 6.1.1) строит действительное
и перевернутое изображение предмета в
плоскости, которая располагается вблизи
переднего фокуса окуляра. Окуляр работает
подобно лупе и образует вторичное
увеличенное мнимое изображение
,
которое расположено от глаза наблюдателя
на расстоянии наилучшего видения
.
Расстояние
от заднего фокуса объектива
до переднего фокуса окуляра
называется оптической длиной тубуса.
