1、2022-5-91v由于成像理論的逐步完善，構(gòu)成了許多在由于成像理論的逐步完善，構(gòu)成了許多在科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用的光科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用的光學(xué)系統(tǒng)，例如放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、學(xué)系統(tǒng)，例如放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、攝影儀器和投影儀器等。本章主要介紹上攝影儀器和投影儀器等。本章主要介紹上述光學(xué)系統(tǒng)的成像特性和設(shè)計(jì)要求，組成述光學(xué)系統(tǒng)的成像特性和設(shè)計(jì)要求，組成上述光學(xué)系統(tǒng)的物鏡和目鏡的結(jié)構(gòu)型式及上述光學(xué)系統(tǒng)的物鏡和目鏡的結(jié)構(gòu)型式及其主要光學(xué)參數(shù)等。其主要光學(xué)參數(shù)等。第七章第七章 典型光學(xué)系統(tǒng)典型光學(xué)系統(tǒng)u眼睛眼睛u放大鏡放大鏡u顯微鏡顯微鏡u望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡u目鏡目鏡u攝影系統(tǒng)攝

2、影系統(tǒng)u投影系統(tǒng)投影系統(tǒng)u變焦距光學(xué)系統(tǒng)變焦距光學(xué)系統(tǒng)第一節(jié) 眼睛及其光學(xué)系統(tǒng)一一. 眼睛的結(jié)構(gòu)眼睛的結(jié)構(gòu)成像光學(xué)系統(tǒng)成像光學(xué)系統(tǒng)2022-5-94人眼的構(gòu)造剖視圖* *鞏膜是眼球的第一層保護(hù)膜，白色、不透明、堅(jiān)硬；鞏膜是眼球的第一層保護(hù)膜，白色、不透明、堅(jiān)硬；* *角膜是鞏膜的最前端部分，無色而透明；眼睛內(nèi)的折射主要發(fā)角膜是鞏膜的最前端部分，無色而透明；眼睛內(nèi)的折射主要發(fā)生在角膜上；厚度僅為生在角膜上；厚度僅為0.55mm,0.55mm,折射率折射率1.37711.3771；鞏膜鞏膜角膜角膜脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜* *脈絡(luò)膜是眼球的第二層膜，吸收透過網(wǎng)膜的光線，使后室成為暗脈絡(luò)膜是眼球的第二層膜，吸收

3、透過網(wǎng)膜的光線，使后室成為暗室；室；2022-5-95人眼的構(gòu)造剖視圖* *虹膜是脈絡(luò)膜的最前端部分，含有色素細(xì)胞，決定眼的虹膜是脈絡(luò)膜的最前端部分，含有色素細(xì)胞，決定眼的顏色；顏色；鞏膜鞏膜角膜角膜脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜虹膜虹膜瞳孔瞳孔* *瞳孔是虹膜中間的小孔，隨著外界明亮程度的不同，虹瞳孔是虹膜中間的小孔，隨著外界明亮程度的不同，虹膜肌肉能使瞳孔的膜肌肉能使瞳孔的直徑在直徑在28mm28mm范圍內(nèi)變化范圍內(nèi)變化；它是人眼的孔徑光闌孔徑光闌。2022-5-96人眼的構(gòu)造剖視圖細(xì)胞，錐狀細(xì)胞直徑約細(xì)胞，錐狀細(xì)胞直徑約5 5微米，長約微米，長約3535微米；桿狀細(xì)胞直徑約微米；桿狀細(xì)胞直徑約2 2微米微

4、米，長約，長約6060微米。它們在網(wǎng)膜上的分布式不均勻的。在微米。它們在網(wǎng)膜上的分布式不均勻的。在黃斑中心凹黃斑中心凹處處*網(wǎng)膜是眼球的第三層膜，上面布滿著感光元素，即錐狀細(xì)胞和桿狀網(wǎng)膜是眼球的第三層膜，上面布滿著感光元素，即錐狀細(xì)胞和桿狀是錐狀細(xì)胞的密集區(qū)而沒有桿狀細(xì)胞是錐狀細(xì)胞的密集區(qū)而沒有桿狀細(xì)胞，由中心向外，逐漸相對變化；由中心向外，逐漸相對變化；鞏膜鞏膜角膜角膜脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜虹膜虹膜瞳孔瞳孔網(wǎng)膜網(wǎng)膜黃斑中心凹黃斑中心凹2022-5-97人眼的構(gòu)造剖視圖鞏膜鞏膜角膜角膜 光光脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜 盲斑是網(wǎng)膜上沒有感光元素的地方，不能引起光刺激。盲斑是網(wǎng)膜上沒有感光元素的地方，不能引起光刺激。虹膜

5、虹膜瞳孔瞳孔網(wǎng)膜網(wǎng)膜黃斑中心凹是人眼視覺最靈敏的地方。黃斑中心凹是人眼視覺最靈敏的地方。視神經(jīng)細(xì)胞視神經(jīng)細(xì)胞晶狀體在虹膜后面，是由兩個(gè)不同曲率的面組成的透明體，晶狀體在虹膜后面，是由兩個(gè)不同曲率的面組成的透明體， 黃斑中心凹黃斑中心凹神經(jīng)纖維神經(jīng)纖維盲斑盲斑大腦大腦盲斑盲斑晶狀體晶狀體2022-5-98人眼的構(gòu)造剖視圖鞏膜鞏膜角膜角膜率都是不均勻的，由里層到外層逐漸減少，有利于提高率都是不均勻的，由里層到外層逐漸減少，有利于提高脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜 成像質(zhì)量。晶狀體的平均折射率為成像質(zhì)量。晶狀體的平均折射率為1.401.40，其周圍肌肉，其周圍肌肉虹膜虹膜瞳孔瞳孔網(wǎng)膜網(wǎng)膜似雙凸透鏡，是眼睛光學(xué)系統(tǒng)的成

6、像元件，其密度和折射似雙凸透鏡，是眼睛光學(xué)系統(tǒng)的成像元件，其密度和折射 能改變晶狀體的表面曲率，使人眼在看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，能改變晶狀體的表面曲率，使人眼在看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，黃斑中心凹黃斑中心凹 盲斑盲斑晶狀體晶狀體2022-5-99人眼的構(gòu)造剖視圖鞏膜鞏膜角膜角膜角膜和晶狀體之間的空間稱為前室；充滿1.336的水狀液；脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜 晶狀體和網(wǎng)膜所包圍的空間稱為后室;充滿1.336的玻狀體虹膜虹膜瞳孔瞳孔網(wǎng)膜網(wǎng)膜總能將像成在網(wǎng)膜上。 黃斑中心凹黃斑中心凹 盲斑盲斑晶狀體晶狀體前室前室后室后室2022-5-910人眼的構(gòu)造剖視圖鞏膜鞏膜角膜角膜 脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜眼睛的像方節(jié)點(diǎn)與中心凹的連線為眼睛的

7、視軸, 在觀察物虹膜虹膜瞳孔瞳孔網(wǎng)膜網(wǎng)膜 體時(shí)眼睛本能地把物體瞄準(zhǔn)在這根軸上。 黃斑中心凹黃斑中心凹 盲斑盲斑晶狀體晶狀體前室前室后室后室1.3761.3361.336光軸光軸視軸視軸2022-5-911 眼睛的視場很大，可達(dá)眼睛的視場很大，可達(dá)150150，但只有，但只有黃斑附近黃斑附近才能清晰識別，其他部分比較模糊，才能清晰識別，其他部分比較模糊， 所以能看所以能看清物體的角度范圍為清物體的角度范圍為6 86 8。 從光學(xué)角度看，眼睛中最主要的是：從光學(xué)角度看，眼睛中最主要的是：水晶體、視水晶體、視網(wǎng)膜和瞳孔。網(wǎng)膜和瞳孔。 人眼人眼 水晶體水晶體 視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜 瞳孔瞳孔 眼睛和照相機(jī)很相似

8、，如果對應(yīng)起來看：眼睛和照相機(jī)很相似，如果對應(yīng)起來看： 照相機(jī)照相機(jī) 鏡頭鏡頭 底片底片 光闌光闌2022-5-912人眼相當(dāng)于一架照相機(jī)，它可人眼相當(dāng)于一架照相機(jī)，它可以自動(dòng)對目標(biāo)調(diào)焦以自動(dòng)對目標(biāo)調(diào)焦照相機(jī)中，正立的人在底片上成倒像，照相機(jī)中，正立的人在底片上成倒像，人眼也是成倒像人眼也是成倒像但我們感覺為什么還是正立的？但我們感覺為什么還是正立的？這是視神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部作用的結(jié)果。這是視神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部作用的結(jié)果。2022-5-913標(biāo)準(zhǔn)眼標(biāo)準(zhǔn)眼：根據(jù)大量的測量結(jié)果，定出了眼睛的各項(xiàng)光學(xué)常數(shù)，包根據(jù)大量的測量結(jié)果，定出了眼睛的各項(xiàng)光學(xué)常數(shù)，包括角膜、水狀液、玻狀液和水晶體的折射率、各光學(xué)表面的括角

9、膜、水狀液、玻狀液和水晶體的折射率、各光學(xué)表面的曲率半徑、以及各有關(guān)距離。稱滿足這些光學(xué)常數(shù)值的眼睛曲率半徑、以及各有關(guān)距離。稱滿足這些光學(xué)常數(shù)值的眼睛為標(biāo)準(zhǔn)眼為標(biāo)準(zhǔn)眼 簡約眼簡約眼：把標(biāo)準(zhǔn)眼簡化為一個(gè)折射球面的模型，稱為簡約眼。：把標(biāo)準(zhǔn)眼簡化為一個(gè)折射球面的模型，稱為簡約眼。 簡約眼參數(shù)簡約眼參數(shù)： 介質(zhì)折射率：介質(zhì)折射率：n=1.3333 折射面半徑：折射面半徑：r1=5.77mm 物方焦距：物方焦距：f -17mm 像方焦距：像方焦距：f 23mm 光焦度：光焦度：D=58.48(1/m) 網(wǎng)膜半徑：網(wǎng)膜半徑：r2=9.7mm空氣和角膜之間的界面有較大的折射率差，物體空氣和角膜之間的界面

10、有較大的折射率差，物體主要通過這個(gè)界面成像在視網(wǎng)膜上；主要通過這個(gè)界面成像在視網(wǎng)膜上；水晶體的曲率半徑可調(diào)（水晶體的曲率半徑可調(diào)（40mm-70mm），改變），改變焦距，使不同距離的物體均能在視網(wǎng)膜成像；水焦距，使不同距離的物體均能在視網(wǎng)膜成像；水晶體的折射率逐漸增加的；晶體的折射率逐漸增加的；瞳孔直徑可自動(dòng)變化（瞳孔直徑可自動(dòng)變化（2-8mm），調(diào)節(jié)進(jìn)入人眼），調(diào)節(jié)進(jìn)入人眼的光能（孔徑光闌）；的光能（孔徑光闌）；主平面主平面 和和 距角膜頂點(diǎn)后約距角膜頂點(diǎn)后約1.3和和1.6mm；焦距約為：焦距約為：視場可達(dá)視場可達(dá)1500，能同時(shí)清晰觀察物體的范圍只在，能同時(shí)清晰觀察物體的范圍只在視軸周圍

11、視軸周圍60-80。HHmmfmmf23,17二二. 眼睛的調(diào)節(jié)與校正眼睛的調(diào)節(jié)與校正眼睛成像系統(tǒng)對任意距離的物體自動(dòng)調(diào)焦的眼睛成像系統(tǒng)對任意距離的物體自動(dòng)調(diào)焦的過程過程眼睛的調(diào)節(jié)眼睛的調(diào)節(jié)。通過環(huán)形肌肉的調(diào)節(jié)，是水晶體曲率變化來實(shí)現(xiàn)通過環(huán)形肌肉的調(diào)節(jié)，是水晶體曲率變化來實(shí)現(xiàn)的，的，曲率半徑變小，曲率增大，焦距變小曲率半徑變小，曲率增大，焦距變小。眼睛的調(diào)節(jié)能力是以遠(yuǎn)點(diǎn)距離和近點(diǎn)距離的倒數(shù)眼睛的調(diào)節(jié)能力是以遠(yuǎn)點(diǎn)距離和近點(diǎn)距離的倒數(shù)之差來度量的，單位為屈光度（之差來度量的，單位為屈光度（D），），1D=1m-1：近點(diǎn)發(fā)散度：遠(yuǎn)點(diǎn)發(fā)散度，：近點(diǎn)距離：遠(yuǎn)點(diǎn)距離，PRllPRllAprpr112022

12、-5-916A稱為稱為眼睛的調(diào)節(jié)范圍或調(diào)節(jié)能力。眼睛的調(diào)節(jié)范圍或調(diào)節(jié)能力。 10.1Dl 當(dāng)人眼觀察在調(diào)解范圍內(nèi)的某一距離當(dāng)人眼觀察在調(diào)解范圍內(nèi)的某一距離l l處處的物體時(shí)，它總能清晰地成像在視網(wǎng)膜上。的物體時(shí)，它總能清晰地成像在視網(wǎng)膜上。 如果如果 l 的單位為米，則其的單位為米，則其倒數(shù)倒數(shù)稱為稱為視度視度，單位為，單位為屈光度屈光度如觀察眼前如觀察眼前10米的物體，對應(yīng)的視度為米的物體，對應(yīng)的視度為 屈光度。屈光度。 1Dl近點(diǎn)距倒數(shù)近點(diǎn)距倒數(shù) 稱為稱為近點(diǎn)視度近點(diǎn)視度。 Pp1在醫(yī)院和眼鏡店通常把在醫(yī)院和眼鏡店通常把1屈光度屈光度稱為稱為100度度。 人眼的調(diào)節(jié)能力隨年齡的增加而變化。

13、人眼的調(diào)節(jié)能力隨年齡的增加而變化。隨著年齡的增大，近點(diǎn)位置往遠(yuǎn)移，遠(yuǎn)點(diǎn)位置往隨著年齡的增大，近點(diǎn)位置往遠(yuǎn)移，遠(yuǎn)點(diǎn)位置往近移，因而調(diào)節(jié)范圍減少。近移，因而調(diào)節(jié)范圍減少。 遠(yuǎn)點(diǎn)距倒數(shù)遠(yuǎn)點(diǎn)距倒數(shù) 稱為稱為遠(yuǎn)點(diǎn)視度遠(yuǎn)點(diǎn)視度， Rr12022-5-918表是正常眼在不同年齡時(shí)的調(diào)節(jié)能力：表是正常眼在不同年齡時(shí)的調(diào)節(jié)能力：年 齡(歲) 近點(diǎn)距p(米) (屈光度) 遠(yuǎn)點(diǎn)距r(米) (屈光度) (屈光度) 10 -0.071 -14 0 14 20 -0.100 -10 0 10 30 -0.143 -7 0 7 40 -0.222 -4.5 0 4.5 50 -0.40 -2.5 0 2.5 60 -2.0

14、0 -0.5 2.0 0.5 1.00 70 1.00 1.00 0.80 1.25 0.25 80 0.40 2.50 0.40 2.5 0.00 表表7-1：隨著年齡的增大，調(diào)節(jié)范圍變小。隨著年齡的增大，調(diào)節(jié)范圍變小。60歲時(shí)，遠(yuǎn)點(diǎn)在歲時(shí)，遠(yuǎn)點(diǎn)在200cm，即只有入射匯聚光束，即只有入射匯聚光束，匯聚點(diǎn)在眼睛后匯聚點(diǎn)在眼睛后200cm時(shí)才能在視網(wǎng)膜形成清晰時(shí)才能在視網(wǎng)膜形成清晰的像。的像。明視距離明視距離：250mm。遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)-正常眼正常眼；遠(yuǎn)點(diǎn)在眼前有限遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)在眼前有限遠(yuǎn)-近視眼近視眼；（負(fù)透鏡校正）；（負(fù)透鏡校正）遠(yuǎn)點(diǎn)在眼后有限遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)在眼后有限遠(yuǎn)-遠(yuǎn)視眼遠(yuǎn)視眼；（正透鏡

15、校正）；（正透鏡校正）50歲以后的遠(yuǎn)視眼歲以后的遠(yuǎn)視眼-老花眼老花眼。 這里這里必須指出必須指出，近點(diǎn)距離，近點(diǎn)距離并不是并不是明視距離明視距離 后者是指正常的眼睛在正常照明（約后者是指正常的眼睛在正常照明（約50勒克斯）下勒克斯）下最方便和最習(xí)慣的工作距離最方便和最習(xí)慣的工作距離，它等于，它等于250mm。 遠(yuǎn)點(diǎn)在眼前0.2m，應(yīng)配多少度的近視眼鏡？光焦度)(0.5)(0.5111Dmlf將遠(yuǎn)點(diǎn)恢復(fù)到無窮遠(yuǎn)：即應(yīng)配-500度的近視眼鏡。視度：非正常眼的程度，用遠(yuǎn)點(diǎn)距離的倒數(shù)表示。單位為屈光度(D)。1D為100度。近點(diǎn)在眼前1.25m處，應(yīng)配多少度的眼鏡？光焦度)(2 . 3)(2 . 32

16、5. 0125. 111111Dmllf將近點(diǎn)校正到250mm處：即應(yīng)配 320 度的眼鏡。當(dāng)水晶體兩表面不對稱時(shí)，細(xì)光束的兩個(gè)主截面當(dāng)水晶體兩表面不對稱時(shí)，細(xì)光束的兩個(gè)主截面光線不交于一點(diǎn)光線不交于一點(diǎn)-散光散光。用兩正交的黑白線條圖案可以檢驗(yàn)散光，由于存在用兩正交的黑白線條圖案可以檢驗(yàn)散光，由于存在像散，不同方向的線條不能同時(shí)看清。像散，不同方向的線條不能同時(shí)看清。三三. 眼睛眼睛輻射接收器輻射接收器桿狀細(xì)胞桿狀細(xì)胞對光刺激敏感，但不感色；對光刺激敏感，但不感色；錐狀細(xì)胞錐狀細(xì)胞對顏色敏感，但感光能力差。對顏色敏感，但感光能力差。明視覺明視覺時(shí)，錐狀細(xì)胞器作用；時(shí)，錐狀細(xì)胞器作用；暗視覺暗

17、視覺時(shí)，主要桿狀時(shí)，主要桿狀細(xì)胞起作用。細(xì)胞起作用。對光亮的對光亮的自適應(yīng)自適應(yīng)。 適應(yīng)有暗適應(yīng)和亮適應(yīng)兩種，前者發(fā)適應(yīng)有暗適應(yīng)和亮適應(yīng)兩種，前者發(fā)生在自亮處到暗處時(shí)，過程較慢，極生在自亮處到暗處時(shí)，過程較慢，極限為限為6060分鐘；后者發(fā)生在自暗處到亮分鐘；后者發(fā)生在自暗處到亮處時(shí)，過程較快，只需要幾分鐘。處時(shí)，過程較快，只需要幾分鐘。 四四. 眼睛的分辨率眼睛的分辨率視網(wǎng)膜上最小鑒別距離等于兩神經(jīng)細(xì)胞直徑，不視網(wǎng)膜上最小鑒別距離等于兩神經(jīng)細(xì)胞直徑，不小于小于0.006mm。物體對人眼的張角稱為物體對人眼的張角稱為視角視角，人眼能分辨的物點(diǎn)，人眼能分辨的物點(diǎn)間的最小視角稱為間的最小視角稱為視

18、角鑒別率視角鑒別率：520626006. 0tan f眼睛的分辨能力或眼睛的分辨能力或視覺敏銳度視覺敏銳度是極限鑒別率的是極限鑒別率的倒數(shù)倒數(shù)：1視覺敏銳度2022-5-925v可以看出，極限分辨角不僅與入射光線的波長有可以看出，極限分辨角不僅與入射光線的波長有關(guān)，而且還與眼睛的瞳孔直徑有關(guān)關(guān)，而且還與眼睛的瞳孔直徑有關(guān)。DD.140206265000550221 = 50 120”； 在在良好的照明條件良好的照明條件下，一般認(rèn)為下，一般認(rèn)為 = 60” = 1 認(rèn)為認(rèn)為人眼的極限分辨角為人眼的極限分辨角為1 。 在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)就必須考慮眼睛的分辨率。在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)就必須考慮眼睛的分辨率。

19、一般視覺鑒別率取一般視覺鑒別率取 時(shí)，視覺敏銳度為時(shí)，視覺敏銳度為1。當(dāng)瞳孔直徑增大時(shí)，眼睛光學(xué)系統(tǒng)像差增大，當(dāng)瞳孔直徑增大時(shí)，眼睛光學(xué)系統(tǒng)像差增大，分辨能力隨之減小。分辨能力隨之減小。對于目視光學(xué)儀器，光學(xué)系統(tǒng)的放大率和被觀察對于目視光學(xué)儀器，光學(xué)系統(tǒng)的放大率和被觀察物體所需要的分辨率的乘積應(yīng)等于眼睛的分辨率。物體所需要的分辨率的乘積應(yīng)等于眼睛的分辨率。1五五. 眼睛的對準(zhǔn)精度眼睛的對準(zhǔn)精度兩實(shí)線重合兩實(shí)線重合 雙線對準(zhǔn)單線雙線對準(zhǔn)單線 端點(diǎn)重合端點(diǎn)重合 叉線對準(zhǔn)單線叉線對準(zhǔn)單線2022-5-927v經(jīng)常需要將一條直線重合到另一經(jīng)常需要將一條直線重合到另一條直線，但是，條直線，但是，要使兩條

20、直線完要使兩條直線完全重合是不可能的全重合是不可能的 眼睛雖具有發(fā)現(xiàn)一個(gè)平面上兩眼睛雖具有發(fā)現(xiàn)一個(gè)平面上兩根平行直線的不重合能力，但根平行直線的不重合能力，但也有一定的限度也有一定的限度 這個(gè)不重合限度的極限值這個(gè)不重合限度的極限值稱為稱為人眼的瞄準(zhǔn)精度人眼的瞄準(zhǔn)精度。 人眼的瞄準(zhǔn)精度一般用人眼的瞄準(zhǔn)精度一般用角度值角度值來表示來表示 2022-5-928v即即兩線寬的兩線寬的幾何中心線幾何中心線對人對人眼的眼的張角張角小于某一角度值小于某一角度值時(shí)，雖然還時(shí)，雖然還存在存在著不重合，著不重合，但眼睛已經(jīng)認(rèn)為是完全重合但眼睛已經(jīng)認(rèn)為是完全重合的，這時(shí)的，這時(shí)角度值即為角度值即為人眼人眼瞄準(zhǔn)精度

21、瞄準(zhǔn)精度。 人眼對于人眼對于線條的變形線條的變形或或兩條線錯(cuò)開兩條線錯(cuò)開造成的外形變化或造成的外形變化或比較兩條線寬的比較兩條線寬的變化變化具有很高的靈敏度。具有很高的靈敏度。 人眼通過兩物的比較發(fā)現(xiàn)它們外形人眼通過兩物的比較發(fā)現(xiàn)它們外形變化的能力比變化的能力比分辨分辨它們要強(qiáng)得多。它們要強(qiáng)得多。 2022-5-929v形成對眼睛瞄準(zhǔn)有利的條件。形成對眼睛瞄準(zhǔn)有利的條件。 瞄準(zhǔn)精度瞄準(zhǔn)精度和和分辨率分辨率是兩個(gè)概念。是兩個(gè)概念。 又有一定的聯(lián)系，經(jīng)驗(yàn)證明，又有一定的聯(lián)系，經(jīng)驗(yàn)證明，人眼的最高瞄準(zhǔn)人眼的最高瞄準(zhǔn)精度約為分辨率的精度約為分辨率的1/61/6至至1/101/10。 1 1、兩實(shí)線瞄準(zhǔn)

22、、兩實(shí)線瞄準(zhǔn) 60 60 2 2、兩實(shí)線端部瞄準(zhǔn)、兩實(shí)線端部瞄準(zhǔn)1020 1020 4 4、雙線平分或?qū)ΨQ瞄準(zhǔn)、雙線平分或?qū)ΨQ瞄準(zhǔn)510 510 3 3、叉線瞄準(zhǔn)精度、叉線瞄準(zhǔn)精度510 510 六、眼睛的景深六、眼睛的景深設(shè)設(shè)Dp為人眼的直徑，為人眼的直徑，為節(jié)點(diǎn)處的人眼分辨角為節(jié)點(diǎn)處的人眼分辨角 由圖可知：由圖可知：ab = - p abA2A2cd pDpDpppppDppp222 ; cd由由A1abA1cd遠(yuǎn)景深遠(yuǎn)景深 近景深近景深 若眼睛調(diào)節(jié)在無限遠(yuǎn)，若眼睛調(diào)節(jié)在無限遠(yuǎn)，P，遠(yuǎn)、近景深距離為，遠(yuǎn)、近景深距離為P1+DP/P2DP/ pDpDppppDppp1p ; 11 pDppp

23、p211 pDpppp222 雙目觀察物體時(shí)，雙目觀察物體時(shí)，視差角；視差角；視覺基線視覺基線兩眼節(jié)點(diǎn)連線；兩眼節(jié)點(diǎn)連線；物體遠(yuǎn)近不同，眼球轉(zhuǎn)動(dòng)物體遠(yuǎn)近不同，眼球轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同，肌肉的緊張不角度不同，肌肉的緊張不同，從而感知物體遠(yuǎn)近。同，從而感知物體遠(yuǎn)近。LbA/兩不同距離的物點(diǎn)對應(yīng)不同兩不同距離的物點(diǎn)對應(yīng)不同的視差角，其差異的視差角，其差異立體視差立體視差。立體視差大，人眼感覺兩物體立體視差大，人眼感覺兩物體的縱向深度大。的縱向深度大。能感覺到的最小立體視差能感覺到的最小立體視差體視銳度體視銳度。無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對應(yīng)的視差角為零，當(dāng)物點(diǎn)對應(yīng)的無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對應(yīng)的視差角為零，當(dāng)物點(diǎn)對應(yīng)的視差角等于體視銳度

24、時(shí)，人眼剛好可分辨它和視差角等于體視銳度時(shí)，人眼剛好可分辨它和無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的距離差別，這個(gè)距離為人眼能分無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的距離差別，這個(gè)距離為人眼能分辨遠(yuǎn)近的最大距離辨遠(yuǎn)近的最大距離立體視覺半徑立體視覺半徑：mbL1200/minmax雙眼能分辨兩點(diǎn)間的最短深度距離雙眼能分辨兩點(diǎn)間的最短深度距離立體視覺閾立體視覺閾：24min210800005. 001,62/LLmmbbLL 物體越遠(yuǎn)，物體越遠(yuǎn)，立體視覺誤差越大立體視覺誤差越大 不能產(chǎn)生體視感覺的幾種情況：如右圖，C、D兩點(diǎn)的像在右眼重合；兩物體橫向距離太遠(yuǎn)；物體位于兩眼的垂直平分線上；兩物體之一為直線，且與兩眼中心 連線平行。第二節(jié)第二節(jié) 放大鏡

25、放大鏡一一. 視覺放大率視覺放大率目視光學(xué)系統(tǒng)的放大率用視覺放大率表示，即用目視光學(xué)系統(tǒng)的放大率用視覺放大率表示，即用儀器觀察物體時(shí)視網(wǎng)膜上的像高和人眼直接觀察儀器觀察物體時(shí)視網(wǎng)膜上的像高和人眼直接觀察物體時(shí)像高之比：物體時(shí)像高之比：tantantantantan/250,ieylyly DDmm 明視距離fDlplf視覺放大率與觀察條件有關(guān)。視覺放大率與觀察條件有關(guān)。yflfyfxylpytan（1）當(dāng)眼睛調(diào)焦在無限遠(yuǎn)）當(dāng)眼睛調(diào)焦在無限遠(yuǎn)處，物體放在放大鏡處，物體放在放大鏡前焦點(diǎn)上，則：前焦點(diǎn)上，則：ffD/2500通常該放大率標(biāo)準(zhǔn)在鏡筒上，由此可知透鏡焦距。通常該放大率標(biāo)準(zhǔn)在鏡筒上，由此可

26、知透鏡焦距。（2）將物像調(diào)焦在明視距離：）將物像調(diào)焦在明視距離：fpffDp12501當(dāng)眼睛緊貼放大鏡，則：當(dāng)眼睛緊貼放大鏡，則：1250fDlp fDlplf2 光束限制和光束限制和 線視場線視場放大鏡和眼睛組成目視光學(xué)系統(tǒng)，眼睛是孔徑光放大鏡和眼睛組成目視光學(xué)系統(tǒng)，眼睛是孔徑光闌，又是出瞳；放大鏡框是視場光闌，又是出入闌，又是出瞳；放大鏡框是視場光闌，又是出入射窗，同時(shí)放大鏡窗又是漸暈光闌。射窗，同時(shí)放大鏡窗又是漸暈光闌。漸暈系數(shù)分別為漸暈系數(shù)分別為100%、50%、0時(shí)的像方視場角：時(shí)的像方視場角：pahphpah/ )(tan/tan/ )(tan2150%漸暈的線視場為：漸暈的線視場

27、為：022tan50022yfhyf tgP放大倍率越大，線視場越小。放大倍率越大，線視場越小。第三節(jié)第三節(jié) 顯微鏡系統(tǒng)顯微鏡系統(tǒng)tanyL顯微鏡視角放大率顯微鏡視角放大率12tantanLff 2212tanyyyfff f 像對人眼睛的張角像對人眼睛的張角顯微鏡系統(tǒng)顯微鏡系統(tǒng) 12ff 、111fyyff 物鏡的垂軸放大率：物鏡的垂軸放大率：眼睛眼睛物鏡物鏡目鏡目鏡一一. 顯微鏡視覺放大率顯微鏡視覺放大率目鏡焦距。：物鏡焦距；eeeffff00250tantan視覺放大率等于物鏡的垂軸放大率和目鏡的視覺放視覺放大率等于物鏡的垂軸放大率和目鏡的視覺放大率之積。大率之積?？梢园涯跨R和物鏡看作組

28、合系統(tǒng)，其組合焦距為：可以把目鏡和物鏡看作組合系統(tǒng)，其組合焦距為：ffffe/250/0所以：顯微鏡可以看作顯微鏡可以看作組合的放大鏡。組合的放大鏡。目鏡和物鏡之間距離標(biāo)準(zhǔn)化，放大倍率也標(biāo)準(zhǔn)化目鏡和物鏡之間距離標(biāo)準(zhǔn)化，放大倍率也標(biāo)準(zhǔn)化，便于替換。，便于替換。出窗出窗-y”F1F2-yy物鏡物鏡目鏡目鏡孔徑光闌、入瞳孔徑光闌、入瞳視場光闌視場光闌出瞳入窗入窗Dfe二二. 顯微鏡的線視場顯微鏡的線視場 顯微鏡的線視場取決目鏡焦平面上的視場光闌的大顯微鏡的線視場取決目鏡焦平面上的視場光闌的大小，設(shè)視場光闌的直徑為小，設(shè)視場光闌的直徑為D，則顯微鏡的線視場為，則顯微鏡的線視場為 2y=D/ 要使視場中

29、得到優(yōu)質(zhì)得像，需要視場光闌的大小要使視場中得到優(yōu)質(zhì)得像，需要視場光闌的大小應(yīng)與目鏡的視場角一致，即應(yīng)與目鏡的視場角一致，即 D=2f 2 tg 用目鏡的視覺放大率表示為用目鏡的視覺放大率表示為 5005005002tgDtgtgy目目 250 目目目目 25022ff線視場與視覺放大率的關(guān)系：在選定目鏡后，顯微鏡的線視場與視覺放大率的關(guān)系：在選定目鏡后，顯微鏡的視覺放大率越大，線視場越小。視覺放大率越大，線視場越小。三三. 顯微鏡的出瞳直徑顯微鏡的出瞳直徑設(shè)顯微鏡的出瞳直徑為設(shè)顯微鏡的出瞳直徑為 ，對于顯微鏡物鏡有：，對于顯微鏡物鏡有： D0sinsin/sin/sintan/2sin/500

30、enuy nuynufuuDfnuD NA稱為顯微物鏡的稱為顯微物鏡的數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑，它與物鏡倍率一起，它與物鏡倍率一起刻在物鏡鏡筒上，是重要光學(xué)參數(shù)。刻在物鏡鏡筒上，是重要光學(xué)參數(shù)。顯微鏡的出瞳直徑很小。顯微鏡的出瞳直徑很小。 500/sinDNANA nu四四. 顯微鏡的分辨率和有效放大率顯微鏡的分辨率和有效放大率NANA/5 . 0/61. 0道威判斷：瑞利判斷：像點(diǎn)是一個(gè)像點(diǎn)是一個(gè)艾里斑。艾里斑。瑞利判斷瑞利判斷：兩個(gè)相鄰像點(diǎn)的間隔等于艾里斑的：兩個(gè)相鄰像點(diǎn)的間隔等于艾里斑的半徑（半徑（a）時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨；）時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨；道威判斷道威判斷：相鄰像點(diǎn)的兩艾里斑中心距為

31、：相鄰像點(diǎn)的兩艾里斑中心距為0.85a時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨。時(shí)，則能被光學(xué)系統(tǒng)分辨。顯微鏡的分辨率以能分辨的顯微鏡的分辨率以能分辨的物方兩點(diǎn)間最短距離物方兩點(diǎn)間最短距離來表示：來表示：NANANA1046523mm000555. 000029. 02502/5 . 000029. 02502設(shè)顯微鏡的分辨率主要取決于顯微物鏡的數(shù)值孔徑顯微鏡的分辨率主要取決于顯微物鏡的數(shù)值孔徑與目鏡無關(guān)與目鏡無關(guān)，目鏡僅能把物鏡分辨的像放大。，目鏡僅能把物鏡分辨的像放大。物鏡能分辨，還要保證眼睛能分辨，所以：物鏡能分辨，還要保證眼睛能分辨，所以：通常近似?。和ǔ＝迫。篘ANA1000500滿足上式的視覺放大

32、率稱為顯微鏡的滿足上式的視覺放大率稱為顯微鏡的有效放大率有效放大率，放大率太低，物鏡的分辨能力沒有充分利用；放大率太低，物鏡的分辨能力沒有充分利用；放大率太高，無效放大。放大率太高，無效放大。例：例：一顯微鏡物鏡標(biāo)有一顯微鏡物鏡標(biāo)有170mm、0.17；40/0.65，表明：表明：（1）顯微物鏡的放大率為）顯微物鏡的放大率為（2）數(shù)值孔徑為）數(shù)值孔徑為0.65；（3）適合機(jī)械筒長）適合機(jī)械筒長170mm；（4）物鏡對厚度）物鏡對厚度d=0.17mm的玻璃蓋板校正像差；的玻璃蓋板校正像差；40顯微鏡的有效放大率在顯微鏡的有效放大率在325-650之間，之間，如果選用如果選用25倍放大的目鏡，將導(dǎo)

33、致倍放大的目鏡，將導(dǎo)致無效放大無效放大。五五. 顯微鏡的景深顯微鏡的景深點(diǎn)像在視網(wǎng)膜上形成的彌散斑應(yīng)小于感光細(xì)胞點(diǎn)像在視網(wǎng)膜上形成的彌散斑應(yīng)小于感光細(xì)胞直徑的直徑的2倍。倍。人眼通過顯微鏡調(diào)焦在對準(zhǔn)平面。人眼通過顯微鏡調(diào)焦在對準(zhǔn)平面。p1,p2通過顯微鏡成像在通過顯微鏡成像在21,ppDf n/221上式同樣適用于目鏡和放大鏡，當(dāng)系統(tǒng)焦距用上式同樣適用于目鏡和放大鏡，當(dāng)系統(tǒng)焦距用視覺放大率表示，則：視覺放大率表示，則：NAnDn22502502221顯微鏡的數(shù)值孔徑越大，要求的放大率越高，顯微鏡的數(shù)值孔徑越大，要求的放大率越高，景深越小。景深越小。景深的大小決定了用顯微鏡縱向調(diào)焦時(shí)的調(diào)焦景深的

34、大小決定了用顯微鏡縱向調(diào)焦時(shí)的調(diào)焦誤差。誤差。六六. 顯微鏡的照明方法顯微鏡的照明方法 柯勒照明法是目前用于顯微鏡觀察柯勒照明法是目前用于顯微鏡觀察和顯微攝影中最為理想的照明方法。和顯微攝影中最為理想的照明方法。 柯勒照明的基本原理是：光源的燈柯勒照明的基本原理是：光源的燈絲經(jīng)柯勒鏡后，第一次落在成像物鏡孔絲經(jīng)柯勒鏡后，第一次落在成像物鏡孔徑光闌的平面處（燈絲像），而后，成徑光闌的平面處（燈絲像），而后，成像物鏡又將光源的燈絲像傳入物鏡，在像物鏡又將光源的燈絲像傳入物鏡，在物鏡的后焦面平面處形成第二次燈絲像物鏡的后焦面平面處形成第二次燈絲像，因此，在被檢物體的平面處沒有燈絲，因此，在被檢物體的

35、平面處沒有燈絲像的形成，故在視野內(nèi)看不到燈絲像。像的形成，故在視野內(nèi)看不到燈絲像。 該照明法的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在該照明法的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：第一是照明均勻，因?yàn)樵跇?biāo)本平：第一是照明均勻，因?yàn)樵跇?biāo)本平面上成像的是視場光闌而不是燈絲面上成像的是視場光闌而不是燈絲；第二是通過調(diào)節(jié)光闌；第二是通過調(diào)節(jié)光闌1視場光闌視場光闌的大小和位置可以控制標(biāo)本平面上的大小和位置可以控制標(biāo)本平面上照明區(qū)的大小和位置，當(dāng)只需要觀照明區(qū)的大小和位置，當(dāng)只需要觀察標(biāo)本的一部分時(shí)，通過縮小視場察標(biāo)本的一部分時(shí)，通過縮小視場光闌，就可以減少照明區(qū)域，使標(biāo)光闌，就可以減少照明區(qū)域，使標(biāo)本的其他部分不受熱。調(diào)節(jié)光闌本的其他部分不受熱。調(diào)

36、節(jié)光闌2可控制顯微物鏡孔徑角，滿足物鏡可控制顯微物鏡孔徑角，滿足物鏡的數(shù)值孔徑的要求的數(shù)值孔徑的要求七七. 顯微鏡的物鏡顯微鏡的物鏡消色差物鏡消色差物鏡復(fù)消色物鏡復(fù)消色物鏡平像場消色差物鏡平像場消色差物鏡平像場復(fù)消色差物鏡平像場復(fù)消色差物鏡低倍物鏡低倍物鏡中倍物鏡中倍物鏡高倍物鏡高倍物鏡浸液物鏡浸液物鏡復(fù)消色差物鏡復(fù)消色差物鏡顯微鏡和放大鏡的比較 具有更大的放大率，二次放大具有更大的放大率，二次放大 人眼離物面較遠(yuǎn)，使用方便人眼離物面較遠(yuǎn)，使用方便 物鏡和目鏡可調(diào)換，從而得到多種放大率物鏡和目鏡可調(diào)換，從而得到多種放大率 具有中間實(shí)像面，可放置分劃板，用于測量具有中間實(shí)像面，可放置分劃板，用于

37、測量（構(gòu)成測微目鏡）（構(gòu)成測微目鏡） 當(dāng)中間實(shí)像當(dāng)中間實(shí)像A位于位于 Fe之前時(shí)，之前時(shí)，A”為實(shí)像，可為實(shí)像，可投影到屏上投影到屏上。也可用圖像傳感器接收實(shí)像，構(gòu)成。也可用圖像傳感器接收實(shí)像，構(gòu)成電子目鏡電子目鏡第四節(jié)第四節(jié) 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)開普勒望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率：開普勒望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率：DDffe/tantan0a ffoebL ffffLoeeocdDD 、，視覺放大、筒長，當(dāng)一定、當(dāng)一定，、 要與眼瞳匹配，鏡筒增大視覺放大率是光瞳垂軸放大率的倒數(shù)，視覺放大率僅視覺放大率是光瞳垂軸放大率的倒數(shù)，視覺放大率僅取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)。要提高視覺放大率，必須增加物鏡取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)。要提高視覺放

38、大率，必須增加物鏡的焦距或減小目鏡的焦距。目鏡焦距不能小于的焦距或減小目鏡的焦距。目鏡焦距不能小于6mm，故手持望遠(yuǎn)鏡一般不超過故手持望遠(yuǎn)鏡一般不超過10倍。倍。視覺放大率視覺放大率 是正值，像是正立的，反之，是正值，像是正立的，反之，像是倒立的。像是倒立的。 轉(zhuǎn)像系統(tǒng)轉(zhuǎn)像系統(tǒng)倒像變正像倒像變正像伽利略望遠(yuǎn)鏡：伽利略望遠(yuǎn)鏡：無需轉(zhuǎn)像，但是無法安裝分劃板無需轉(zhuǎn)像，但是無法安裝分劃板一一. 望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辨率及工作放大率望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辨率及工作放大率望遠(yuǎn)系統(tǒng)分辨率用望遠(yuǎn)系統(tǒng)分辨率用極限分辨角極限分辨角表示：表示：DfDunfunfa/0142/sin, 1sin61. 0000 按道威判據(jù)：1 2 0

39、=D 為保證被望遠(yuǎn)鏡所分辨的細(xì)節(jié)也能被用望遠(yuǎn)鏡觀察的人眼為保證被望遠(yuǎn)鏡所分辨的細(xì)節(jié)也能被用望遠(yuǎn)鏡觀察的人眼所分辨，視覺放大率和分辨率的關(guān)系：所分辨，視覺放大率和分辨率的關(guān)系： 60 上式是在滿足分辨率要求的最小視覺放大率，也稱為有效放大上式是在滿足分辨率要求的最小視覺放大率，也稱為有效放大率。然而眼睛在極限分辨率下工作是疲勞，在設(shè)計(jì)視覺放大率率。然而眼睛在極限分辨率下工作是疲勞，在設(shè)計(jì)視覺放大率按上式計(jì)算出后再放大按上式計(jì)算出后再放大23倍，稱為工作放大率，若倍，稱為工作放大率，若23倍則倍則 D 分辨角分辨角：（對觀察儀器的精度要求）：（對觀察儀器的精度要求） 60/ 瞄準(zhǔn)誤差瞄準(zhǔn)誤差：（對

40、瞄準(zhǔn)儀器的精度要求）：（對瞄準(zhǔn)儀器的精度要求） 使用壓線瞄準(zhǔn)，則有使用壓線瞄準(zhǔn)，則有60/ 使用雙線或叉線瞄準(zhǔn)，則有使用雙線或叉線瞄準(zhǔn)，則有10/3 . 214060DD二二. 望遠(yuǎn)鏡的視場望遠(yuǎn)鏡的視場開普勒望遠(yuǎn)鏡開普勒望遠(yuǎn)鏡物鏡框是孔徑光闌，也是入瞳，物鏡框是孔徑光闌，也是入瞳，出瞳在目鏡外面，與人眼重合，目鏡框是漸暈出瞳在目鏡外面，與人眼重合，目鏡框是漸暈光闌，一般允許光闌，一般允許50%漸暈。分劃板是視場光闌。漸暈。分劃板是視場光闌。物方視場角滿足：物方視場角滿足：為視場光闌半徑y(tǒng)fy0/tan。伽里略望遠(yuǎn)鏡伽里略望遠(yuǎn)鏡人眼瞳孔為孔徑光闌，又是望遠(yuǎn)人眼瞳孔為孔徑光闌，又是望遠(yuǎn)系統(tǒng)的出瞳，

41、物鏡框是視場光闌，又是入射窗系統(tǒng)的出瞳，物鏡框是視場光闌，又是入射窗當(dāng)視場存在當(dāng)視場存在50%漸暈時(shí)，視場角為：漸暈時(shí)，視場角為：為目鏡到眼睛距離望遠(yuǎn)鏡機(jī)械筒長，222222:)(22tan)(2tanzzzzczzzlLlLDlDlllllD視覺放大率越大，視場越小。視覺放大率越大，視場越小。第五節(jié)第五節(jié) 目鏡目鏡目鏡的作用類似于放大鏡，主要參數(shù)包括：目鏡的作用類似于放大鏡，主要參數(shù)包括：焦距、視場角、相對鏡目距、工作距離焦距、視場角、相對鏡目距、工作距離。視場角視場角：像方視場角2tantan鏡目距鏡目距是目鏡后表面的頂點(diǎn)到出瞳的距離，是目鏡后表面的頂點(diǎn)到出瞳的距離，相對相對鏡目距鏡目距是

42、其與目鏡焦距之比。目鏡的孔徑光闌和是其與目鏡焦距之比。目鏡的孔徑光闌和物鏡的孔徑光闌重合，出瞳位于目鏡后焦平面附物鏡的孔徑光闌重合，出瞳位于目鏡后焦平面附近。近。一一 基本概念基本概念 根據(jù)牛頓公式，可得：根據(jù)牛頓公式，可得：目鏡的后截距相對鏡目距：FFeeFeeFlflfpflpffflp1/)(02目鏡第一面的頂點(diǎn)到其物方焦平面的距離稱為目鏡第一面的頂點(diǎn)到其物方焦平面的距離稱為目鏡的工作距目鏡的工作距?？讖焦怅@視場光闌出瞳HHFf 0-fef eXPlFF工作距離工作距離l F 目鏡第一面的頂點(diǎn)到物方焦平面的距離，稱為工目鏡第一面的頂點(diǎn)到物方焦平面的距離，稱為工作距離作距離l F。為適應(yīng)人

43、眼的不同情況，需要進(jìn)行視度。為適應(yīng)人眼的不同情況，需要進(jìn)行視度調(diào)節(jié)。工作距離要大于視度調(diào)節(jié)深度，視度調(diào)節(jié)范調(diào)節(jié)。工作距離要大于視度調(diào)節(jié)深度，視度調(diào)節(jié)范圍一般在圍一般在5D。 目鏡相對視場光闌（分劃板）的移動(dòng)量目鏡相對視場光闌（分劃板）的移動(dòng)量x等于等于 x = 5f e2 / 1000F1(F2)F2F2F2F-x2x2F2-x2AAx2正常遠(yuǎn)視眼近視眼望遠(yuǎn)鏡中的輔助系統(tǒng)場鏡v場鏡是一個(gè)正透鏡組，將其放置在物鏡的焦面場鏡是一個(gè)正透鏡組，將其放置在物鏡的焦面上，可以在不改變系統(tǒng)放大率的前提下，改變上，可以在不改變系統(tǒng)放大率的前提下，改變軸外光束的走向，降低其在目鏡上的高度，或軸外光束的走向，降低

44、其在目鏡上的高度，或讓更多的光線通過系統(tǒng)，讓更多的光線通過系統(tǒng)， 場鏡場鏡物鏡物鏡目鏡目鏡二、惠更斯目鏡二、惠更斯目鏡結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 惠更斯目鏡是由兩個(gè)平凸薄透鏡組成，通常稱前面的透鏡為場惠更斯目鏡是由兩個(gè)平凸薄透鏡組成，通常稱前面的透鏡為場鏡，后面的稱為接目鏡。鏡，后面的稱為接目鏡。 惠更斯目鏡的視場角惠更斯目鏡的視場角2 400500相對鏡目距約相對鏡目距約P/ f e1/3特點(diǎn)：特點(diǎn)： 場鏡、場鏡、接目鏡接目鏡均為平凸透鏡，且均以凸面朝向物體。均為平凸透鏡，且均以凸面朝向物體。 由于場鏡上入射光為會聚光，即場鏡的物為虛物，所以這由于場鏡上入射光為會聚光，即場鏡的物為虛物，所以這種目鏡只能用

45、來觀察物鏡所成的像，也無法對物鏡所成的像種目鏡只能用來觀察物鏡所成的像，也無法對物鏡所成的像進(jìn)行測量。場鏡和接目鏡的像差是相互補(bǔ)償?shù)?，不宜放分劃進(jìn)行測量。場鏡和接目鏡的像差是相互補(bǔ)償?shù)?，不宜放分劃板。板。此目鏡的視角大，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于生物顯微鏡。此目鏡的視角大，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于生物顯微鏡。三、冉斯登目鏡三、冉斯登目鏡結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 冉斯登目鏡是由兩個(gè)相對兩個(gè)平凸薄透鏡組成，場鏡向接冉斯登目鏡是由兩個(gè)相對兩個(gè)平凸薄透鏡組成，場鏡向接目鏡移近，使物鏡的像面移出目鏡。目鏡移近，使物鏡的像面移出目鏡。冉斯登目鏡的視場角冉斯登目鏡的視場角2 300400相對鏡目距約相對鏡目距約P / f e1/3特點(diǎn)：

46、特點(diǎn)： 場鏡、接目鏡也同為平凸透鏡，但二鏡凸面相向，平面朝外。場鏡、接目鏡也同為平凸透鏡，但二鏡凸面相向，平面朝外。此目鏡既可用于觀察像，也可用于觀察物，并可由配備的分劃板此目鏡既可用于觀察像，也可用于觀察物，并可由配備的分劃板對物鏡所成的像進(jìn)行測量，適用于測微目鏡。對物鏡所成的像進(jìn)行測量，適用于測微目鏡。四、其他類型的目鏡（結(jié)構(gòu)與參數(shù)）四、其他類型的目鏡（結(jié)構(gòu)與參數(shù)）1、凱涅爾目鏡、凱涅爾目鏡 凱涅爾目鏡，它是冉斯登目鏡的改凱涅爾目鏡，它是冉斯登目鏡的改進(jìn)型。場鏡為平凸透鏡，而接目鏡為由進(jìn)型。場鏡為平凸透鏡，而接目鏡為由正負(fù)透鏡組成的膠合透鏡，故軸上點(diǎn)的正負(fù)透鏡組成的膠合透鏡，故軸上點(diǎn)的色差

47、和球差較小，畸變比色差和球差較小，畸變比冉斯登目鏡冉斯登目鏡小小，不能消除場曲。，不能消除場曲。凱涅爾凱涅爾目鏡的視場角目鏡的視場角2 300400相對鏡目距約相對鏡目距約P / f e1/2 2、無畸變目鏡、無畸變目鏡 四片兩組結(jié)構(gòu)，其中場鏡為三膠合四片兩組結(jié)構(gòu)，其中場鏡為三膠合透鏡，接目鏡為平凸透鏡，該目鏡成功透鏡，接目鏡為平凸透鏡，該目鏡成功的控制了色差和球差，并把像散和場曲的控制了色差和球差，并把像散和場曲降低到難以察覺的程度，它還具有降低到難以察覺的程度，它還具有40-50度的平坦視場和足夠的出瞳距離，在各度的平坦視場和足夠的出瞳距離，在各倍率都有良好表現(xiàn)，一直被廣泛采用。倍率都有良

48、好表現(xiàn)，一直被廣泛采用。無畸變目鏡的視場角無畸變目鏡的視場角2 480相對鏡目距約相對鏡目距約P / f 0.8 3、長出瞳目鏡、長出瞳目鏡用于軍事目的儀器需要較長的出用于軍事目的儀器需要較長的出瞳距，可達(dá)瞳距，可達(dá)2225mm。長出瞳目鏡的視場角長出瞳目鏡的視場角2 500截距截距 lF0.3f , lFf 例：用望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)要鑒別例：用望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)要鑒別5公里處公里處200毫米的間距，應(yīng)選用毫米的間距，應(yīng)選用多大倍率的望遠(yuǎn)鏡？多大倍率的望遠(yuǎn)鏡？先求出直接觀察時(shí)的視角先求出直接觀察時(shí)的視角 因?yàn)槿搜鄣囊暯欠直媛蕿橐驗(yàn)槿搜鄣囊暯欠直媛蕿? 1。儀器必須將視角。儀器必須將視角0 0.138138

49、擴(kuò)大擴(kuò)大1 1以上，人眼才能分辨。所以儀器的視放大率至少應(yīng)為以上，人眼才能分辨。所以儀器的視放大率至少應(yīng)為 應(yīng)選用應(yīng)選用8X以上的望遠(yuǎn)鏡。以上的望遠(yuǎn)鏡。6138. 060180105200 3 . 7138. 01 tgtg 212222122(1)LLdnnnrLrdrnn齊明透鏡：物點(diǎn)位于透鏡第一個(gè)折射面的曲率中心。第二個(gè)折射面滿足第三類齊明點(diǎn)。透鏡位于空氣中由圖知1111nLn Ln22222nnn1 2n22(1)nrLn21(1)nrrdn若要滿足齊明條件，需21(1)nrrdn即由此解得： 22222222221sinsinsinsin sinsin11sinsinsinnInIn

50、IInUUUUUnn2222,IUIU12UU由齊明條件和及折射定律得：可見，齊明透鏡的使用可以使孔徑角增大n倍。應(yīng)用：增大物鏡的孔徑角7.6 攝影系統(tǒng) 攝影系統(tǒng)是把外界景物成像在感光元件上，從攝影系統(tǒng)是把外界景物成像在感光元件上，從而產(chǎn)生景物像。而產(chǎn)生景物像。像平面（感光底片）在像方焦面附近，在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鏡頭和底片的距離，可使不同距離以外的物體成清晰的實(shí)像于底片上。一一 攝影物鏡的光學(xué)特性攝影物鏡的光學(xué)特性 攝影物鏡的光學(xué)特性由焦距攝影物鏡的光學(xué)特性由焦距 f 、相對孔徑、相對孔徑 D/f 和視場角和視場角2 表示。表示。 1. 1. 視場角視場角 攝影物鏡的感光元件框是視場光闌和出射窗，它決攝影物鏡的感光元件框是視場光闌和出射窗，它決定了像空間的成像范圍。定了像空間的成像范圍。 攝影底片限制了攝影物鏡的視場角。攝影底片限制了攝影物鏡的視場角。 常用攝影底片規(guī)格常用攝影底片規(guī)格 名名 稱稱尺寸（尺寸（mmmm）136底片底片3624120底片底片10.47.516mm電影片電影片221635mm電影片電影片180180航拍底片航拍底片230230 tgyf 在