Chapter-3-几何光学§-3-1-抛物面镜成像§-3-..ppt

Chapter3幾何光學 3 1拋物面鏡成像 3 2球面鏡 3 3折射現象 3 4全反射 3 5薄透鏡 3 6光學儀器 2 一 照相機 單眼相機 3 6光學儀器 1 照相機 1 1成像特性 物距p 兩倍焦距2f 像距q 焦距f 1 2底片感光密度 單位面積的受光量 曝光時間 快門值t 孔徑大小 r2 D2 1 受照面積 1 q2 1 f2 3 6光學儀器 1 照相機 5 控制進光孔徑的就是光圈 光圈環上的數字稱為F值 F值即代表光圈孔徑的相對大小 相鄰兩個F值代表開孔面積之比為兩倍 6 對同一張底片而言 曝光量固定 卻可以有很多不同組合的F值與快門時間t搭配 只要滿足不同的F值與快門時間搭配則有不同的照相效果 快門時間長則有連續的動態之效果 3 6光學儀器 2 眼球v s 相機 迷思 眼球大部分的屈光能力是由角膜提供 一般人常誤以為由晶狀體提供 兩者同以凸透鏡顯示出倒立實像 不同的是相機焦距f與眼球像距q分別固定不變 3 6光學儀器 3 明視與矯正 正常人的明視距離約25cm 近點 至無窮遠處 遠點 控制晶狀體的睫狀肌完全放鬆時 3 1曲率 曲率半徑 焦距f 曲率半徑R 1 曲率 3 2近視成因為遠點過近3 2 1眼球過長3 2 2晶狀體曲率過大 致使焦距過短 3 6光學儀器 3 明視與矯正 3 3近視矯正 f過小 q不變 可試圖增加f 佩戴凹透鏡f 0 f 矯正 f 近視 f 凹 f 3 4遠視眼則與上述完全相反 近點過遠 眼鏡度數D 3 6光學儀器 4 放大鏡 使用放大鏡時 般會將眼睛靠近放大鏡 並使物距小於鏡片焦距 故q d 明視距離 則放大率 3 6光學儀器 4 放大鏡 4 1Fresnel放大鏡 平面放大鏡 4 2限制條件 小焦距鏡片的製作有一定的限制範圍 最多放大至20倍 曲率過大也容易產生像差 3 6光學儀器 4 放大鏡 例1以焦距為5 0cm的凸透鏡作放大鏡 觀看郵票上的圖案 若眼睛距離放大鏡2 0cm 所成的像距離眼睛25 0cm 則圖案的大小被放大了多少倍 3 6光學儀器 5 顯微鏡 14 使用顯微鏡時 須調整物鏡到物體的距離稍大於物鏡的焦距 則會在兩透鏡間成一個放大的倒立實像 且位於目鏡焦點的內側 此實像的光線再經目鏡折射 最後成一放大虛像 放大的倍率即兩次透鏡成像放大倍率的乘積 所成的像與原物體相較為倒立的 3 6光學儀器 5 顯微鏡 使物鏡產生的倒立實像落在目鏡的焦距之內 所以會經過兩次放大 其中 目鏡形同一放大鏡 目鏡及物鏡的焦距實際上都很小 3 6光學儀器 6 望遠鏡 6 1視角與光角 視角感覺物體的大小 光角判斷物體的遠近 6 2望遠鏡不是放大實物 星球 而是放大視角 讓人看東西感覺比較大 17 三 望遠鏡 光學天文望遠鏡有折射式及反射式兩類 反射式天文望遠鏡 18 遠處物體垂直立於主軸上 箭頭上端發出的光線到達物鏡時 已可視為斜向的平行光 經物鏡折射成一倒立縮小實像 再經目鏡折射 最後形成一倒立虛像 折射式天文望遠鏡 3 6光學儀器 6 望遠鏡 6 2望遠鏡不是放大實物 星球 而是放大視角 讓人看東西感覺比較大 3 6光學儀器 6 望遠鏡 6 3雙筒望遠鏡兩組平面鏡可增加