+7 (700) 521-36-15
собирающие оптические системы неравенств

собирающие оптические системы вентиляции

Если Ф>0, то система собирающая, если Ф<0 – рассеивающая. xx’=ff’ – уравнение Ньютона для оптической системы.

Главная /
Наука /
Лаборатория Оптические системы микроскопов
Современные сложные микроскопы предназначены для формирования увеличенных двухмерных изображений, снятых в последовательно расположенных вдоль оптической оси фокальных плоскостях образца, что обеспечивает возможность двух- и трёхмерного исследования мелких структурных деталей образца. Оптические компоненты смонтированы на прочном эргономичном основании, что обеспечивает возможность быстрой замены, точного центрирования и тщательной юстировки оптически взаимосвязанных узлов. Вместе, оптические и механические компоненты микроскопа, включая образец, помещённый между предметным и покровным стеклом, образуют оптическую систему, центральная ось которой проходит через основание и штатив микроскопа.
Оптическая система микроскопа обычно состоит из осветителя ( включая источник света и собирающую линзу), конденсора, образца, объектива, окуляра и фотоприёмника, который может являться либо камерой, либо глазом наблюдателя. Исследовательские микроскопы также содержат устройство ( предварительной) обработки светового пучка, обычно расположенное между осветителем и конденсором, и дополнительный фотоприёмник или светофильтры, вставленные между объективом и окуляром или камерой. Согласованная работа фотоприёмника и устройств( а) предварительной обработки пучка обеспечивает изменение контрастности изображения как функции пространственной частоты, фазы, поляризации, поглощения, флуоресценции, внеосевого освещения и/ или других свойств образца и параметров режима освещения. Но даже без дополнительных устройств обработки осветительного пучка и фильтрации волн, формирующих изображение, большинство даже базовых микроскопических конфигураций обладают определённой степенью естественной фильтрации. Введение
Современные сложные микроскопы предназначены для формирования увеличенных двухмерных изображений, снятых в последовательно расположенных вдоль оптической оси фокальных плоскостях образца, что обеспечивает возможность двух- и трёхмерного исследования мелких структурных деталей образца.
Большинство микроскопов оснащено механизмом перемещения предметного столика, позволяющим микроскописту точно располагать, ориентировать и фокусировать образец для оптимизации наблюдения и формирования изображений. Интенсивность освещения и ход лучей в микроскопе контролируются и управляются посредством размещения диафрагм, зеркал, призм, светоделителей и других оптических элементов в определенные положения, за счет чего достигается необходимая яркость и контрастность образца.

← 2. Найдите фокусное расстояние оптической системы из двух собирающих линз (F1 = 20 см; F2 = 15 см), расположенных на расстоянии l = 30 см друг от друга.

На рисунке 1 представлен микроскоп Nikon Eclipse E 600, с тринокулярным тубусом и цифровой камерой DXM -1200 для регистрации изображений. Освещение производится расположенной в ламповом блоке галогенной лампой с вольфрамовой нитью, свет от которой сначала проходит через собирающую линзу, а потом попадает в оптический путь в основании микроскопа. Испущенный лампой накаливания пучок света модифицируется серией фильтров, расположенных также в основании микроскопа, после чего, отражённый от зеркала, он через полевую диафрагму падает на конденсор. Световой конус, формируемый конденсором, освещает образец, расположенный на предметном столике микроскопа, и попадает в объектив. После объектива световой пучок расщепляется светоделителем/блоком призм и направляется либо в окуляр, где формируется мнимое изображение, либо на проекционную линзу тринокулярного промежуточного тубуса для формирования цифрового изображения на фотодиодной матрице ПЗС цифровой системы регистрации и визуализации изображений.
Оптические компоненты современных микроскопов смонтированы на прочном эргономичном основании, что обеспечивает возможность быстрой замены, точного центрирования и тщательной юстировки оптически взаимосвязанных узлов. Вместе, оптические и механические компоненты микроскопа, включая образец, помещённый между предметным и покровным стеклом, образуют оптическую систему, центральная ось которой проходит через основание и штатив микроскопа. Оптическая система микроскопа обычно состоит из осветителя (включая источник света и собирающую линзу), конденсора, образца, объектива, окуляра и фотоприёмника, который может являться либо камерой, либо глазом наблюдателя (таблица 1). Исследовательские микроскопы также содержат устройство предварительной обработки светового пучка, обычно расположенное между осветителем и конденсором, и дополнительный фотоприёмник или светофильтры, размещаемые между объективом и окуляром или камерой. Согласованная работа фотоприёмника и устройств(а) предварительной обработки пучка обеспечивает изменение контрастности изображения как функции пространственной частоты, фазы, поляризации, поглощения, флуоресценции, внеосевого освещения и/или других свойств образца и параметров режима освещения. Но даже без дополнительных устройств обработки осветительного пучка и фильтрации волн, формирующих изображение, большинство базовых микроскопических конфигураций обладают определённой степенью естественной фильтрации. Компоненты оптической системы микроскопа
Компонент микроскопа

Оптическая система состоит из двух собирающих линз с фокусными расстояниями f1 = 20 см и f 2 = 10 см . Расстояние между линзами d = 30 см

Элементы и характеристики
Осветитель
Источник света, собирающая линза, полевая диафрагма, тепловые фильтры, выравнивающие светофильтры, рассеиватель, нейтральные светофильтры
Устройство предварительной обработки пучка
Ирисовая диафрагма конденсора, темнопольная диафрагма, теневая маска, фазовые кольца, внеосевая щелевая диафрагма, призма Номарского, флуоресцентный фильтр возбуждения
Конденсор
Числовая апертура, фокусное расстояние, аберрации, пропускание света, иммерсионная среда, рабочее расстояние
Образец
Толщина предметного стекла, толщина покровного стекла, иммерсионная среда, поглощение, пропускание, дифракция, флуоресценция, запаздывание, двойное лучепреломление
Объектив
Увеличение, числовая апертура, фокусное расстояние, иммерсионная среда, аберрации, пропускание света, оптическая передаточная функция, рабочее расстояние
Фильтр изображения
Компенсатор, анализатор, призма Номарского, ирисовая диафрагма объектива, фазовая пластина, SSEE фильтр, модуляционная пластина, пропускание света, селекция длин волн, флуоресцентный запирающий фильтр
Окуляр
Увеличение, аберрации, размер поля, вынос глаза
Детектор
Человеческий глаз, фотоэмульсия, фотоумножитель, фотодиодная матрица, видеокамера Таблица 1
В то время как одни оптические компоненты микроскопа выступают в роли элементов, формирующих изображение, другие предназначены для различных модификаций освещающего пучка, а также выполняют фильтрующие и передающие функции. Формирующими изображение компонентами оптической системы микроскопа являются собирающая линза (расположенная в осветителе или рядом с ним), конденсор, объектив, окулярный тубус (или окуляр) и преломляющие элементы человеческого глаза или линза камеры. Хотя некоторые из этих компонентов обычно не относятся к формирующим изображение, их характеристики имеют первостепенное значение в определении качества конечного микроскопического изображения.
Ход световых волн через идеальную линзу
Понимание роли отдельных линз, составляющих компоненты оптической системы, является основополагающим для понимания процесса формирования изображения в микроскопе. Простейшим, формирующим изображение элементом является идеальная линза (рисунок 2) – идеально скорректированная, свободная от аберраций и собирающая свет в одну точку. Параллельный, параксиальный пучок света, преломляясь в собирающей линзе, фокусируется в её фокальной точке или фокусе (на рисунке 2 она обозначена надписью Фокус ). Такие линзы часто называют положительными , поскольку они способствуют более быстрому схождению конвергентного (сходящегося) светового пучка и замедляют расхождение расходящегося пучка. Свет от точечного источника, расположенного в фокальной точке линзы, выходит из неё параллельным, параксиальным пучком (направление справа налево на рисунке 2). Расстояние между линзой и её фокусом называется фокусным расстоянием линзы (обозначенной буквой f на рисунке 2).
Оптические явления часто описываются в терминах либо квантовой теории, либо волновой оптики, в зависимости от рассматриваемой задачи. При прохождении света через линзу, его волновыми свойствами можно пренебречь и считать, что он распространяется по прямым линиям, обычно называемым лучами. Простых лучевых диаграмм или хода лучей часто бывает достаточно для объяснения многих важных аспектов и понятий микроскопии, включая преломление, фокусное расстояние, увеличение, формирование изображения и диафрагмы. В других случаях, световые волны удобнее рассматривать как состоящие из отдельных частиц ( квантов), особенно когда свет создается в результате квантово-механического события или трансформируется в другой вид энергии. В нашем обсуждении проходящие через оптические линзы параксиальные лучи будут рассматриваться в рамках как волновой, так и геометрической (лучевой) оптики (лучевых диаграмм, в которых лучи распространяются слева направо).Параксиальными (или приосевыми) называются световые лучи, проходящие близко к оптической оси; при этом значения углов падения и преломления, выраженные в радианах, можно считать приблизительно равными значениям их синусов.
В параллельном световом пучке отдельные монохроматические волны образуют группу волн , электрические и магнитные векторы в которой колеблются в фазе и образуют волновой фронт ; при этом направление его распространения перпендикулярно направлению колебаний. При прохождении через идеальную линзу плоская волна преобразуется в сферическую, с центром в фокальной точке ( Фокусе ) линзы (рисунок 2). Сведённые в фокальной точке световые волны интерферируют, усиливая друг друга. И наоборот, сферический волновой фронт, расходящийся из фокальной точки идеальной линзы, преобразуется ей в плоскую волну (распространение справа налево на рисунке 2). Каждый световой луч плоской волны преломляется в линзе с небольшим отличием от других, поскольку падает на её поверхность под несколько отличным углом. На выходе из линзы направление светового луча также меняется. В реальных системах угол преломления и фокаль

Оптическая система состоит из двух собирающих линз 1 и 2 с фокусными расстояниями F1 = 10 см и F2 = 5 см

Оптическая система глаза. Зрение Скачать презентацию. << Оптические системы.  Ход лучей в собирающей линзе.


Оптические системы. 1186. На расстоянии d = 15 см перед собирающей линзой с фокусным расстоянием F — 30 см помещена свеча.

26.27. Точечный источник света S находится на главной оптической оси собирающей линзы.  Оптические системы 26.6.


устранить, составляя системы из собирающих (d <0) и рассеивающих (d >0) линз.  Если через оптическую систему проходит широкий пучок от светящейся точки

Глаз - уникальная био-оптическая система.  Как животные видят мир. Оптические иллюзии. Гигиена зрения. Проверь себя.


§ 116. Центрированная оптическая система. Совокупность лучей образует пучок.  В этом случае система называется собирающей.

оболочку – роговицу, которая действует как собирающая линза и обеспечивает 75  Оптическую систему глаза составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и16 мая 2013


Используется при расчёте сложных оптических систем.  4 Ход лучей в системе линз. 5 Построение изображения тонкой собирающей линзой.

Собирающая линза.  Оптическая сила системы линз, сложенных вместе, равна сумме их оптических сил.


и измеряя величины а и l , по формуле ( 5 ) находят величину F для собирающей линзы или системы линз, оптическая сила которой положительна.

Оптическая система. Под оптической системой понимают систему линз, зеркал, призм и т.п  Например, у системы двух собирающих линз может быть так


Используется при расчёте сложных оптических систем.  3 Построение изображения тонкой собирающей линзой. 4 Формула тонкой линзы.

Оптические системы. На оптической скамье расположены две собирающие линзы с фокусными расстояниями 12 см и 15 см. Расстояние между линзами 36 см