光学成像原理(光学公式大学物理)

光学成像基本原理?

光学成像

利用折射、反射等手段将物的信息再现。成像是几X学研究的核心问题之一。

实像与虚像、实物与虚物

1,物和像都是由一系列的点构成的,物点和像点一一对应。

2,实物、实像的意义在于有光线实际发自或通过该点,而虚物、虚像仅仅是由光的直线传播性质给人眼造成的一种错觉,实际上并没有光线经过该点。

3,物和像具有相对性,虚实之间也可以进行转换。

等光程面和严格成像

理想成像的基本要求是满足同心光束的不变性,并且从整个物和像的对应关系看,还必须要满足物像间的相似性。

空间上各个点之间的相互位置要一一对应,同时每一对物像点的颜色要一一对应。

要求成像的光学系统不产生畸变,没有像差、色差等。

理想光具组是严格成像的必要条件。

投影仪

投影仪的结构

投影仪的关键参数

亮度:家用一般 2000-3000 ANSI 流明(辐射光学部分细讲)

标准分辨率(真实分辨率或物理分辨率)

对比度:明暗区域最亮的白色和最暗的黑色之间 的不同亮度层级的测量(人眼一般接近2000:1)

投射比:投影距离D / 画面宽度W。(越小说明在相同距离下,投射的画面越大) 计算投影和幕布大小、距离之间的最佳关系。

投射比一般在1.5-1.9之间,小于1时一般称为短焦镜头,小于0.6称为超短焦。投影幕布一般用对角线的英寸数来标识,需要根据长宽比进行折算。

关于投影的幕布选择

玻珠幕, 表面增加了光学晶体玻璃球的涂层。特点是画面有鲜明的焦点感和活力,增益高、视角小。而最大的特点是“光线回归性”,即反射光线沿入 射光线的方向返回,这也是增益高的一个原因,对光线有一定的“收集”效果。

白塑幕,直接采用粗白纹面料,不做表面处理。特点是能把投影机的性能,原原本本的表现出来, 不加修饰,增益低、视角很大、颜色自然。

照相机

照相机的最简结构—箱式照相机

特点:无反光镜,直接取景对焦。

缺点:早先对焦慢,现代数码无反相机(微单)对焦速度可达0.06秒以内(sony a6000)!

双镜头反光照相机( “双反” Twin-Lens Reflex-TLR)

特点:两个镜头,上面的镜头通过固定的反光镜负责取景聚焦,与下面镜头联动;下面的镜头负责将影像传送到胶片上。

缺点:体积较大,操作不便,更换镜头时 需要两个一起更换。

单镜头反光照相机

特点:(1)五棱镜、(2)反光板。几乎 完美解决了“所见即所得”的问题。

缺点:(1)活动式反光板使相机体积增大;(2)反光板开启的振动、机械切换时间等 影响相机的性能。

单反到无反的轮回

照相机的幅面与视角

照相机镜头的焦距与视场角

照相机镜头的焦距与像的大小

焦距越长,像越大(在固定大小的底片上所能收集的图像比例越小, 与视场角的缩小相对应)

镜头的焦距决定了视场,也就是镜头能够拍到多“宽”的画面。如果光线的交 点离传感器比较近的情况。

这会让被摄体的成像较小,反之则会较大。因此, 短焦距会产生较宽的视场——这就是短焦距镜头被称作“广角”镜头的原因。

反之也成立:长焦距产生较窄的视场,这类镜头被称作“长焦”镜头。

照相机镜头的焦距与纵向间隔

短焦距,纵向间隔大 ,长焦距,纵向间隔小。

镜头的视场与像场

标准镜头的焦距以相机成像面的画 幅对角线长度为准,当镜头焦距接近某 类相机成像面的画幅对角线长度时被称 为该类相机的标准焦距镜头,简称标准 镜头或标头。

标准焦距镜头的视角约50° ,焦距 通常为45-55mm,画面X关系类似 于人眼所感觉到的X关系,拍摄效果 比较平实。是最基本的摄影镜头。

照相机的快门—光阑

光阑的定义:对光具组成像时的光束孔径、成像点偏离光轴的范围加以限制的透 镜边框、框架或特别设置的带孔屏障。

光阑是球面光具组近似成像的必然要求。孔径光阑(aperture diaphragm):决定轴上物点通过光具组光束孔径的光阑称为 孔径光阑或有效光阑。

被孔径光阑所限制的物、像方成像光束的张角分别叫做入 射孔径角和出射孔径角。孔径光阑是轴上物点傍轴条件的要求。

入射光瞳(pupil)和出射光瞳:孔径光阑在物方和像方的共轭。

孔径光阑和光瞳是对特定共轭物、像点而言的,不同的共轭点可以有不同的孔径光阑和光瞳。

主光线:物、像共轭光束中,与通过入射光瞳和出射光瞳中心光线共轭的光线。

视场光阑(field diaphragm):决定轴外物点的主光线能否通过光具组的光阑。恰好能通过光具组主光线与光轴在物方和像方的夹角叫做入射视场角和出射视场角。视场光阑是轴外物点 傍轴条件的要求。

入射窗(window)和出射窗:视场光阑在物方像方的共轭。

渐晕:当物点逐渐远离光轴时,参与成像的光线逐渐减少,导致图像逐渐昏暗, 称作渐晕。当入射窗就在物平面上时,渐晕将不出现。

物理光学公式?

光的反射和折射(几X学)

1.反射定律α=i

{α;反射角,i:入射角}

2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin

/sin

{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,

:入射角,

:折射角}

3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角c:sinc=1/n

2)全反射的条件:光密介质X光疏介质;入射角等于或大于临界角

注:(1)平面镜反射成像规律:成等大、正立的虚像,像与物沿平面镜对称;

(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;

(3)光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;

(4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键;

(5)白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近底边出射。

十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)

1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)

2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置:

=nλ;暗条纹位置:

=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);

条纹间距

:路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}

3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率

从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫

(助记:紫光的频率大,波长小)

4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4

5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播

6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波

7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、X线、可见光、紫

外线、伦琴射线、γ射线。

X线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用

8.光子说,一个光子的能量e=hν

{h:普朗克常量=6.63×10-34j.s,ν:光的频率}

9.爱因斯坦光电效应方程:mvm2/2=hν-w

{mvm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,w:金属的逸出功}

注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;

(2)其它相关内容:光的本X说发展史

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泊松亮斑

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发射光谱

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吸收光谱

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光谱分析

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原子特征谱线

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光电效应的规律

光子说

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光电管及其应用

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光的波粒二象性

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激光

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物质波。

眼睛跟照相机的成像原理是一样的吗?跟镜子是一样的吗?不要讲光学原理,还给老师了

  • 眼睛跟照相机是一样的原理,是凸透镜成像,旦长测短爻的诧痊超花成的是实象,但是眼睛跟镜子成像原理不同,镜子是平面镜成像,成的是虚像

以后工作方向是“计算光学成像技术”请问需要用到哪

  • 的心里埋藏,这不也是一件很快乐的事情吗?记得一本书中说过,一个人无论他陪你走了多远的路,最终他还是会和你分开的,毕竟很少有那些同一时刻出生的人,而一起走到老的人,不但有感情中的离别还有生与死的离别,如果这样想了,你即使分手了,你也不会那么伤心,反而会祝福对方幸福.如果老了哪天相遇,将会有另一番滋味在心头.许多在恋爱中的人会迷失自己,找不到自己,有的人聪明地把自己藏在爱情背辅弧滇旧鄄搅殿些东氓后,可是却是收获满怀的温馨与幸福.有的人为了爱人愿意付出自己的生命,为了她可以不要全世界,还是有

我想买个1500左右的相机,不知道买哪个好,家庭用,方便携带,成像效果好,功能全面,带光学防抖

  • 目前看好的 有 尼康 s9500,索尼HX30,松下ZS30,不知道怎么样,其他牌子有什么好的推荐,要求:光学防抖效果好,分辨率高,方便携带,色彩亮丽,成像效果好,拍广角近景效果好,变焦这块不太懂,需要专业人士解答,要功能强大,价格适中,适合家庭聚会旅游使用
  • 佳能的可以考虑一下

初2物理:光学题 有关光学仪器 照相机成像原理

  • 如图所示,纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A端得到清晰的像,要调整A、B间的距离,这时:、A.眼睛应对着B端向筒内观察,看看像是否清楚;B.如果看近处的景物时像很清楚,再看远处的景物时就应该把B向外拉,增加A与人间的距离;C.应把A端朝着明亮的室外,B端朝着较暗的室内,否则看不清楚;D.应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否则看不清楚.问题补充:
  • 这个小东西我小时候还真做过, 呵呵. 用的是望远镜上拆下来的镜片, 然后自己纸糊的纸筒.A.眼睛应对着B端向筒内观察,看看像是否清楚;错误, 眼睛观察的效果是啥也看不到B.如果看近处的景物时像很清楚,再看远处的景物时就应该把B向外拉,增加A与人间的距离;应该是往内缩, 不是往外拉C.应把A端朝着明亮的室外,B端朝着较暗的室内,否则看不清楚;错误, B朝着较暗的室内, 能够成像但是因为A太亮, 就看不清了D.应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否则看不清楚.正确

光学显微镜的成像原理,用两句话概括,,

  • 光学显微镜的成像原理,用两句话概括,,求解求解
  • 物镜成像,目镜再放大这个像。