《光学器械原理》word版

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1、§Ⅳ光学器械（原理）1放大镜的原理1)身边使用透镜的例子有放大镜。用一个凸透镜放大物体来看的透镜叫放大镜。显微镜或望远镜可以理解认为是目镜的放大镜来观察用物镜所形成的像（物体）。如下图看物体时，物体如果在那个透镜的焦点内侧时，就可见物体被放大。物焦点虚像焦点2)物体在比焦点更靠近透镜的位置上时，曲折了的光实际上并不集中，而是在其延长之处（离眼睛25cm，如上图）。此时的像因是虚像，故像的方向各物体相同（正立虚像）。这是以放大镜的原理放大了图像。25cmF：焦距物焦点像※象这样的像称为正立虚像。※能够

2、成像的25cm称为明视距离。※是为了眼睛不易疲劳能够清楚看见的距离。※放大的倍率以（25÷F<焦距>）来表示。倍率＝(25÷F)◇虽然眼睛离开透镜看物体可看见物体被放大，但眼睛靠近时能一时看见较广的范围。◇已用一个凸透镜说明过了，然而也有为了矫正像差而胶合的透镜和为了缩短焦点距离而构成复数透镜。1)明视距离用我们的眼在感觉不太疲劳的情况能看见大约离眼睛25cm之远的物体的距离叫做明视距离。2)放大镜的倍数A′·B′明视距离（250mm）倍率=——————=————————————A·B透镜的焦点距离

3、（mm）〔例〕①倍率10倍的放大镜的焦点距离为25mm。②焦点距离50mm的放大镜的倍率为5倍。3)放大镜的条件①凸透镜。②焦点短。焦距越短倍率越高。（但是倍率也有限度，最高到20倍左右，10倍左右比较好使用）2显微镜1)原理显微镜放大像的原理。左图为物镜、目镜构成的一个例子。a)显微镜是由一组透镜构成的。其中一个是接近要观察标本（P、O）的物镜，另一个是接近眼睛的目镜。b)如上图所示，标本（P、Q）如果放在物镜前的焦点稍微向外之处，就能够因物镜而成为放大的空间倒立像（P′Q′）。c)如果使P′Q′

4、在目镜前焦点的稍微内侧成像时，目镜与放大镜起着同样的作用。在离眼睛25mm的位置处可形成P′Q′放大了的虚像P′′Q′′。（通过该种显微镜看倒立的虚像）d)显微镜虽然有生物显微镜、金属显微镜等许多种类，但根据要看的标本（物体）而照明方法不同，且称呼的方法也不一，可是作为光学显微镜的原理都是一样的。e)显微镜的综合倍率为物镜的倍率×目镜的倍率。2)种类（主要内容和特征）a)生物显微镜（动植物组织、细胞）通常是用最一般的普遍普遍使用的显微镜，将标本用透光的薄片或微小体染色，加上像的反差比较进行观察。b)

5、金属显微镜（金属组织、表面化学）金属即使通过物镜对标本照射的垂直光来观察。通常是采用抛光金属表面进行叫做腐刻法的腐蚀处理。生物显微镜接眼透镜光源标本集光透镜(眼)金属显微镜(眼)接眼透镜HM(半透镜)光源物镜标本物镜c)相位差显微镜（生物细胞）细菌、微生物虽然透明但就这原样子却看不见，如果有折射率的差，这就是用改变这个差的明暗而能够进行观察的显微镜。因此，它是能够观察在（生存）活着状态下的细菌或微生物的显微镜。※对各种透明的用途较广,此外也有作为特殊用途的金属相位差。d)偏光显微镜（岩石、陶瓷工业、

6、化学）利用偏光，使用研究物体特有之光学性质的显微镜，其用途在岩石、陶瓷工业之外还应用于化学纤维、动、植物组织食品等的光学研究。e)双目实体显微镜在立体的状态下帕罗棱镜可看见像的正立。是能够一边以6~80左右的放大倍率进行观察一边进行工作操作的显微镜。使用于生物、医学领域的解剖观察和工业领域的精密操作等。根据左右独立的光学系论，因为双目看视，故可看见立体的像。f)其它有萤光显微镜、暗视界显微镜、测定显微镜等等。2)物镜显微镜的能力（不论多么微细都能看得见）由物镜而定。由于目镜只起放大作用，故物镜不能分

7、解的物体仅用目镜、即使倍率再高也看不见。a)消色差物镜使用了一般最为广泛应用的物镜，且进行了二色色光的消色差（校正像差）。b)复消色差物镜进行了三色色光的消色差，没有色像差，分解能优越，是能获得清晰的像的高级物镜。a)プラソ消色差物镜用校正了像面弯曲像差（和中心的焦点对合时周围就模糊）的消色差物镜，特别是在相片拍摄了的时候，画面全部变成同一的焦点。2望远镜1)原理a)望远镜是作为放大镜处的物体来看的装置。望远镜有各种各样的形式，但只举其中的一种开普勒型来说明。b)望远镜也是由物镜和目镜所构成的，由于

8、都是凸透镜而形成倒立像，但不妨碍天体观察，所以作为天体望远镜而使用。※地面望远镜必须是正立像，所以装入正立透镜或正立棱镜变换为正立像使用于地面。※双眼镜使用了正立棱镜（帕罗棱镜），用双目看并列了两个望远镜的东西因而可见立体像。O2F1′F1O1A′B′AL1L2BA″B″天体望远镜的原理a)参照上图远方的物体(AB)因物镜(L1)而连结成A′B′像(倒立实像)。这个像因接眼透镜(L2)而可见A″B″(倒立虚像)。如果物体(AB)无限远的话，A′B′就在物镜焦点F1′处