应用光学复习总结

6. A倍显微镜的目镜焦距为Bmm，求显微镜的线视场等于多少？如果出瞳直径D'?1mm，显微镜的物像共轭距等于Xmm，求显微镜的数值孔径为多少？物镜

?的通光口径是多少？（按薄透镜考虑，取NA?D'?nu）（10分）

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7. 显微镜目镜?e?A?，物镜???B?，物镜的共轭距L?Xmm，物镜框为孔径光阑，其口径为Ymm。回答下列问题： 1）画出该系统光路示意图； 2）求物镜和目镜的焦距； 3）求显微镜的总放大倍率；

4）设物高2y?Xmm，系统渐晕系数为50％，求目镜的通光口径。（12分）

8. 为看清楚Akm外相隔Bmm的两个点（取1'=0.0003rad），用筒长为Xmm的开普勒望远镜观察。回答下列问题： 1）画出该系统光路示意图； 2）求其视角放大倍率?； 3）求物镜和目镜的焦距； 4）求出瞳距lz'；

5）若物方半视场角??Yo，求像方半视场角?'的值。（14分）

像差

? 一、 基本概念

实际的光学系统都是以一定的宽度的光束对具有一定大小的物体进行成像，由于只有近轴区才具有理想光学系统性质，故不能成完善像，就存在一定的像差。

1、像差定义：实际像与理想像之间的差异。

2、 几何像差的分类:

1）单色像差：光学系统对单色光成像时所产生的像差。 球差、彗差、像散、场曲、畸变 2）色差：不同波长成像的位置及大小都有所不同。

位置色差：体现不同色光的成像位置的差异 倍率色差：体现不同色光的成像大小的差异。 球差：

显然实际像与理想像之间存在着沿轴的差异，就把实际像点与理想像点的偏移为球差，用δL'表示：

彗差：

一、 彗差（KT’、KS’）

1、定义：表示的是轴外物点宽光束经系统成像后失对称的情况。 彗差分为二种：子午彗差KT'；弧矢彗

差Ks' 。

3、正弦差：若系统不满足等晕条件（即存在彗差及球差），那么用以描述等晕条件的偏离程度的值叫正弦差。

齐明点：校正了球差并符合正弦条件的一对其轭点叫齐明点。

像散；用一个接收屏来进行接收时，若令屏沿光轴前后移动，就会发现成像光束的截面积形状变化很大，当接收屏位于不同位置时，有时是很亮很亮的短线，有时是椭圆有时是圆，形状差异非常大，并且能量差异也很大。当是短线时能量最为集中，而为其它形状时能量相对弥散。垂直于子午面的短线为子午焦线；垂直于弧矢面的短线为弧矢焦线。二者之间的距离就是像散。

二、场曲

1、定义：当系统存在像散时，轴外物点发出细光束成像将分别形成子午与弧矢像点，而轴上点则不产生像散，这就势必导致一个物平面经过一个具有像散的系统之后，将形成二个像平面，一为子午像面；一为弧矢像面，并且二个像平面并不完全分离，在轴上点处相切。即相切于理想像点A'。

子午场曲：子午像点相对于高斯像面的距离为xt' ； 弧矢场曲：弧矢像点相对于高斯像面的距离为xs' 。

1、绝对畸变

由于球差的影响，不同视场的主光线通过系统后其与高斯像面的交点与理想像高并不相等，设理想像高为y'，主光线与高斯像面交点的高度为Yz'，则二者之间的差别就是系统的畸变，用δYz'表示： 色差？

物体发出复色光（或由复色光照亮），由于不同色光经过透镜会产生不同程度的偏折（色散），所以会产生复色像差，简称色差。

对于轴上物点来说，不同的色光会在沿轴方向产生不同的像点，称为位置色差，也叫轴向色差；

对于轴外物点来说，不同色光会使像点有不同的像面高度，也就是放大倍率不同，所以称为倍率色差，或者叫做垂轴色差。