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好困惑的光學問題

日期:2022-08-11 09:45
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摘要:

                        好困惑的光學問題


從凸透鏡成像上來說,物距在一倍到二倍焦距之間的時候,成放大的實像,但是顯微鏡的清楚區域為何就在焦點上下極小的一段區間呢?是不是顯微鏡的物距是在焦點上,所以才是這樣的結果。物鏡的放大倍數公式不是像和實物的比值,而是焦點間距和焦距的比值這個該怎么理解呢?大家誰能給我解惑呢?

顯微鏡之所以能將被檢物體進行放大,是通過透鏡來實現的。單透鏡成象具有象差,嚴重影響成象質量。因此顯微鏡的主要光學部件都由透鏡組合而成。從透鏡的性能可知,只有凸透鏡才能起放大作用,而凹透鏡不行。顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成,但相當于一個凸透鏡。為便于了解顯微鏡的放大原理,簡要說明一下凸透鏡的5種成象規律:
1)當物體位于透鏡物方二倍焦距以內,焦點以外時,則在象方二倍焦距以外形成放大的倒立實象;
2)當物體位于透鏡物方焦點以內時,則象方也無象的形成,而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛象。

    顯微鏡的成象原理就是利用上述的規律把物體放大的。當物體處在物鏡前F-2FF為物方焦距)之間,則在物鏡象方的二倍焦距以外形成放大的倒立實象。在顯微鏡的設計上,將此象落在目鏡的一倍焦距F1之內,使物鏡所放大的**次象(中間象),又被目鏡再一次放大,*終在目鏡的物方(中間象的同側)、人眼的明視距離(250mm)處形成放大的直立(相對中間象而言)虛象。

    理論上說,焦點所在的位置和焦平面上是象*清楚的地方,從這里就引申到顯微鏡一個關鍵的核心指標:焦深

     焦深為焦點深度的簡稱,即在使用顯微鏡時,當焦點對準某一物體時,不僅位于該點平面上的各點都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度內,也能看得清楚,這個清楚部分的厚度就是焦深。焦深大可以看到被檢物體的全層,而焦深小,則只能看到被檢物體的一薄層,焦深與其他技術參數有以下關系:
1.焦深與總放大倍數及物鏡的數值孔鏡成反比。
2.焦深大,分辨率降低。

     物距不是在焦點上,物距的概念是物體到物方焦點的距離;同樣像距是像方點到像方焦點的距離。

     此時有一個公式:
     牛頓公式:  物距 X 像距 =  物方焦距 X 像方焦距  ; 一般我們把從左向右的光線看成正方向,所以如果在光學公式中看到負號,他并不代表負值,而是代表光的傳播方向是從右向左,所以我們用負號表示。

關于放大倍率目前有三種:

垂軸放大率 ; 
沿軸放大率 ; 
角放大率;
他們都是光學系統的整個放大率。

垂軸放大率  =  -物方焦距 / 物距 = - 像距/像方焦距  (負號代表光學傳播方向)

沿軸放大率   L代表物點到物方主點的距離;L‘代表像點到像方主點的距離。
              沿軸放大率 =L’的平方 /  L的平方。

     當沿軸放大率大于零時,代表物體移動方向和像移動方向一致;小于零時則移動方向相反。

     角放大率物距/像方距離 = 物方距離/像距  

   以上三種放大率的關系是;     

    垂軸放大率 =   沿軸放大率 X  角放大率
  
     您所認為的像和實物的比值其實是垂軸放大率定義的像高與物高的比值,公式如下:
      
      垂軸放大率==像方高度/物方高度;

     如果比值大于1。則代表實物被放大,反之則縮小。

    由于時間的關系,我不知道這樣解釋能否讓你滿意,如果我解釋有不清楚的地方,請和我在聯系,在次因為

     沒有即使回復您的郵件感到抱歉。有時間我們在一起交流。祝您工作順利。

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