文档介绍：第四章光学仪器
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光学仪器需要解决的矛盾：
影响象的清晰度的因素
色差（色散）
象差（非近轴区域光束）
衍射（光束受近轴区域约束）
影响象场能量聚集程度
物体限于近轴范围
光束限于近轴区域
Anamorphic lenses
A test for astigmatism of the eye. View this figure through one unaided eye.
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视角
物体的“ 视大小”取决于视网膜上像的大小，它又取决于被看物对眼睛节点 N 所张的角—— 视角 U 。
(c) 角分辨极限
白天，最小分辨角约为 1'
(d) 瞳孔直径 ：2 mm — 8 mm ，随环境明亮程度而变。
The angular size of an object U
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放大本领的概念：
Q
P
-l
O
U
Q′
P′
-l′
O
U′
H′
H
Q
P
K
K′
F
F′
助视仪器的放大本领
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Q
P
-l
O
U
Q
P
O
光学仪器的放大本领
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1. 必须在同一特定位置比较两像大小。
放大镜和显微镜：明视距离处（25cm）；
望远镜：无穷远处。
注意：
与角放大率 的区别。
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放大镜的放大本领：
Q`
P`
y`
P
Q
y
F
L
O
-f
-s`
U‘
O
y
Q
P
U
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显微镜的放大本领
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光学筒长
经物镜，
显微镜光路:
经目镜后，有视角:
S‘为经物镜后的像距
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代入y1可得到经目镜后的视角:
裸眼看原物，应有视角:
总的放大本领:
为保证成尽量大的像，物镜和目镜焦距均很小
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讨论：
①
即为物镜的横向放大率，“—”号表示物镜成倒立像
②
为目镜的放大本领，以cm为单位
显微镜的
放大本领
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Practical microscope objective
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一、将远物从物空间移至望远镜的像空间，从而增大对人眼的视角
二、结构：物镜系统+目镜系统
三、分类：
① 按物镜的种类分：
A、反射式望远镜：物镜为反射镜；
B、折射式望远镜：物镜为透镜。
② 按目镜种类分：
A、开普勒望远镜：目镜为会聚透镜；
B、伽利略望远镜：目镜为发散透镜。
望远镜的放大本领
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一、开普勒望远镜（折射望远镜）
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开普勒望远镜的物镜、目镜均为会聚系统，可以等效为两个正透镜 . = 0，为无焦系统。
当观察有限远的物体时，如作大地测量的望远镜，
光学间隔不为零 ， ＝ F1 F2 0，是会聚系统。
长焦距物镜和短焦距目镜
可加分划板测量
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Galileo’s refracting telescope, used for viewing distant objects
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伽利略
望远镜
光路图：
长焦距物镜和短焦距
目镜，成正立象
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用望远镜观看有限远的物体时，要略微移动目镜以调节目镜到物镜的距离 。这时，望远镜不再是严格的望远系统。
伽利略型的缺点：视场小 (倾角稍大的光线在出射后不能进入眼睛); 无中间实像 (不好装叉丝或刻度尺) (作为扩束器这恰好是优点)。
倒装望远镜可作为很好的激光扩束器。
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大型天文望远镜，反射式的
Reflecting telescopes
A mirror replaces the objective for the purpose of creating an intermediate image
Resolution
Light-gathering power
No chromatic aberration
Advantages:
主镜：抛物面镜
Primary mirror
Secondary mirror