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1-08 光学仪器


第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.1 投影仪(投影机、放映机) 8.2 照相机(摄影机、摄像机) 8.3 眼睛 8.4 放大镜和目镜 8.5 显微镜 8.6 望远镜 8.7 棱镜光谱仪

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.1 投影仪(投影机、放映机)
光 源 聚 光 镜 画 片 镜 头 投 影 屏 幕

s? f

s′

特点:像距远大于焦距,画片(物)在 物方焦面外侧附近

s? f

,

s ′ >> f

V = ? s′ s ≈ s′ f

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.2 照相机(摄影机、摄像机):光圈、快门、景深
物 镜 头 底 片

s
特点:物距远大于焦距,底片(像)在 像方焦面外侧附近

s′ ≈ f

s >> f , s ′ ≈ f 景深: ~ δ x ′ δ x = ? f 2 x 2

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.3 眼睛 第一主点:1.348mm;第二主点:1.602mm 物方焦距:-17.05mm;像方焦距:22.785mm 明视距离:sO≈25cm
视网膜 玻璃液1.336 睫状肌 晶状体1.386 角膜1.376 视神经 前房液 1.336 瞳孔 (1.4-8mm)

虹膜

1.4-8mm

4-5° 15.5° 盲斑 黄斑
~1mm 0.2-0.3mm

鼻侧

右眼

太阳穴侧

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.3 眼睛

7cm@20-22cm 15.5°
Ma 黄斑 B.p 盲斑

头、眼会转,平时感觉不到黄斑和盲斑的存在!

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.3 眼睛 视细胞:直径2μm、高50μm 圆锥视细胞:明视觉,~4百万个, ~1.3万在黄斑中,~4000在中心凹 160?(H)×130?(V)总视角 6-7°黄斑视角 最小分辨角:1' 圆柱视细胞:暗视觉,1.25亿 明、暗切换需要瞳孔配合,并需要时间! 视网膜脱落、近视和远视,眼镜和激光矫正,白内障和人工晶状体 食草动物和 食肉动物的 视角和色觉

第一章:几何光学 § 8补充:复眼

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.4 放大镜和目镜

ω′



ω

放 大 镜

s′

s? f s? f s ′ ? 25 cm

特点:物在物方焦面内侧 像距约为明视距离

,

ω ′ sO = M = ω f

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.5 显微镜 特点:物在物镜物方焦面外侧 中间像在目镜物方焦面内侧 像距约为明视距离


fO
Δ

fE

目 镜

ω
y ′′

y

ω′

y′

y ′ sO ω ′ y′ f E M = = = = VO M E y sO y fE ω

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.6 望远镜 特点:物镜像方焦点和目镜物方焦点重合 物在无穷远,像也在无穷远

ω

′ fO f E

ω′

fO ω′ M = =? ω fE
高倍天文望远镜采用反射镜头

第一章:几何光学 § 8 光学仪器
8.7 棱镜光谱仪

n



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