1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center阿貝成像與空間濾波大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì) 阿貝早在1873年研究顯微鏡成像原理時(shí)就指出，在相干光照明下，透射成像可分為兩個(gè)步驟：第一步是通過物

2、的衍射光在透鏡的像方焦面上形成一組衍射圖樣，這些衍射圖樣稱為物的空間頻譜；第二步則是各個(gè)頻譜分量的再組合，使之在像平面上得到原物的像。阿貝的二次衍射成像，實(shí)質(zhì)上就是兩次傅立葉變換。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center1L設(shè)代表物平面上光場(chǎng)的復(fù)振幅分布。首先，依照惠更斯菲涅耳原理，在透射像方焦面上的復(fù)振幅分布將為的傅立葉變換，即式中為，方向的空間頻率，量綱為 ；為透鏡的像方焦距； 為光波的波長(zhǎng)。也稱為光場(chǎng)的頻譜函數(shù)，透鏡的像方焦面則稱為頻譜面或傅氏面，并且是的逆傅立葉變換，2 ()( , )( , )(1) xyiF x yfed

3、 d /,/(2)xyxFyF 2 ()( , )( , )(3) xyixyfF x y edd 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center 然后，再以頻譜為物，則由于二次衍射，可以證明，在像平面上的復(fù)振幅分布 恰為 F(x,y)的又一傅立葉變換，即比較（）和（）兩式可得 (,)f 2 ()( ,)( , ) xyifF x y edxdy 2( ,)()( , )(5)fFf 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experime

4、nt & teaching center實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟一.解釋阿貝成像原理實(shí)驗(yàn)1.共軸光路的調(diào)節(jié)，即首先調(diào)節(jié)細(xì)束激光平行于光具座導(dǎo)軌。2.將一個(gè)30-50條/mm的一維光柵作物放在光具座上，用激光器發(fā)出的細(xì)銳光束垂直照射光柵。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center二空間濾波實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 College experiment & teaching center實(shí)驗(yàn)分析與思考實(shí)驗(yàn)分析與思考1如何從阿貝成像原理來理解顯微鏡或望遠(yuǎn)鏡的分辨率受限制的原因？能不能用增大放大率