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谁能浅显易懂的讲一下凸透镜成像原理?

浏览次数: 1|发布时间: 2023-10-25 07:28:59|来源: bob官方平台app

  假定,这个实在的国际是W(world),你看到的像是I(image)是个跟W跟挨近的东西。那么咱们界说能成像的东西其实置之度外一个映射M(mapping), 从调集W到调集I的一个映射M。

  很简略,由于它供给了一个从实在国际W到图画I的【点对点,面对面,比值不变】的映射规矩。

  凸透镜加平面镜/曲面镜是什么? 光学谐振腔。(Optical cavity)

  所谓光学的使用不过置之度外以上几种塑料袋、渔网袜、小孔、镜子等等的加加减减组合运用罢了。

  那关于一块玻璃,光线是不是进入玻璃通过一次折射,然后脱离玻璃再通过一次折射?

  现在咱们把一块凸透镜切成上中下三块。上面是一个正的小三角,中心是一块长方形,下面是一个倒的三角形。

  所以,不同方面动身的光线通过透镜,跟透镜标明发生不同的夹角,发生不同程度的折射。

  从一个实在国际W的一点宣布的光,通过三块‘透镜’,又从头汇集成一点,终究构成了点对点的成像联系。用相同的办法,你能够将透镜分红无数份,每一份都有对应的折射,这置之度外为什么凸透镜能成像。

  事实上,平行光只是在概念中存在的一种光,由在无量远处的物体宣布的。可是这样一个国际真的无量大吗?真有无量远的东西吗?

  所以焦点能够界说为,很远很远的物体的光会聚成的一点。 (多远算远?这个看情况。)

  当然。对恣意一个更供给【点对点】成像规矩的透镜。你只要将物体放在很远很远的当地,成像的当地自然是它的焦点。

  不同的玻璃也能供给不同的折射率n,所以供给了不同的折射视点。 玻璃供给的折射率越大,焦点间隔透镜越近。

  之前的篇幅说的都是物体宣布的光线,成像出一个个光点。这好像都是光是粒子的佐证,一个光粒子从物体动身,抵达像面。

  假如咱们以现在可眼光从头看待这样的一个问题,已知光具有波粒二象性,那光作为光波是怎样成像的呢?

  下面榜首幅图应该好了解,物体上有一个点,作为光的粒子,他从物体发射,抵达像面成像,完事。

  第二幅图,光点变成了光波,在自由空间中无限分散,当遇到了成像介质的时分,光波形状和传达方向都发生了改变,在穿过成像介质今后,又会聚成了一个点。

  这儿引进一个概念叫光程,意思是光走过的旅程。 从这张图上看这三个走过的旅程是不相同的,AC走的多一点,B走的少一点,但在光自己眼里看来,这三个点的光程是相同的。光在玻璃透镜里,走的速度就变慢了,在空气里就快一点。因而,有的点在玻璃种走的多一点,有的点再空气中走的多一点,总的来说,旅程是相同的。

  那么光会聚成了一个点就没有动摇性了吗? 不是,对人眼来说,或许认知上这是一个点,可是关于更灵敏的科学仪器来说,它们眼里的光点是这姿态的,就像一颗石头扔进水里砸起的水花。

  越完美的光学系统或许透镜,光能越会集在中心的波峰上,溅起的涟漪越少。半导体职业的光刻技能置之度外力求会聚更小的光斑(~10nm) 更少的涟漪。

  (1) 透镜的口径尺度。口径越大越好,越大的透镜会聚的光斑更小,这是衍射效应。

  (4) 透镜的拼装。假如一个光学系统有多于1片透镜,那么透镜之间的拼装也非常重要。

  (5)光源。光源的波长越短越好,相同是衍射效应。所以光刻一般会用紫外或许极紫外光。

  到这儿,关于一切凸透镜的成像原理应该都讲完了。根底部分讲了数学上什么是成像,进阶部分讲了光作为粒子怎样成像,高档部分讲了光作为动摇怎样成像。 我根本回避了一切的数学模型和公式,力求让我们对概念有一个简略的了解。

  假如对光学细节感兴趣,请认真学习: 《几许光学》《动摇光学》 《傅里叶光学》《光度学》

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