阿贝成像原理.ppt

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1、阿贝成像原理和空间滤波近代物理物理实验31背景知识恩斯特·阿贝是一位杰出的德国数学家和物理学家，哥廷根大学博士。1870年任耶拿大学物理学教授。1878年任耶拿天文台主任，对显微镜理论有重要的贡献。为纪念恩斯特·阿贝在光学的贡献，月球上有一个环形山以他来命名。空间频率(SpatialFrequency)：单色平面光波实验目的1、熟悉阿贝成像原理，了解孔径成像对分辨率的影响；2、加深成像过程的傅立叶变换的理解；3、加深对光学中空间频谱和空间滤波概念的理解。实验仪器光具座、He-Ne激光器、白光光源、薄透镜（

2、f=4.5、150、190mm）、光栅（一维、正交、网格）、滤波器组、接收屏等。实验原理—傅立叶变换完善的薄透镜是一个二维付立叶变换运算器，对于放置在物方焦面上物，在象方焦面上所成象就是物的付立叶变换。实验实现：g(x,y)g’(x’,y’)阿贝认为在相干平行光照射下，显微镜的成像可分为两个步骤。第一个步骤是通过物的衍射在物镜后焦面上形成一个初级干涉图；第二个步骤则为物镜后焦面上的初级干涉图复合为像。成像的这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换。由于透镜的孔径是有限的，总有一部分衍射角度较大的高次成分（高频信

3、息）不能进入物镜而被丢弃了。所以物所包含的超过一定空间频率的成分就不能包含在像上。光栅（空间周期性）物函数的傅立叶变换光栅的物函数频谱分布表达实验原理—傅立叶变换实验内容？①高、低频信息反映物的细节还是轮廓，请同学们在实验中做低通滤波处理时验证。？②方向滤波处理时频谱函数改变与象函数改变的对应关系是什么，请同学们在实验中做自己总结。？③如何利用方向滤波处理时的结论来完成θ调制实验。空间滤波实验装置g(x,y)gi(x’,y’)滤波形式？激光光束的准直扩束，搭建滤波实验装置观察网格字的频谱，采取各种滤波形式

4、后，观察像面的变化搭建θ调制光路，利用香和描图纸完成像面要求的颜色输出？每位同学θ调制物的光栅方向不完全相同，思考如何检测各部分的方向θ调制实验装置？蓝天绿地红房子思考题成象透镜的焦距为20cm，正交光栅（铜网）的间距是0.1mm，透明字的笔画粗1mm。如果使象面上没有网格象，低通滤波器的孔径应该多大？一个物体与周围介质的透明度是一样的，在正常的情况下，无法清楚地对它成像，这时采用那种空间滤波方式清楚地对它成像?