第六章目視光學(xué)系統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng)眼睛的特性放大鏡顯微鏡系統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)第六章目視光學(xué)系統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng)眼睛的特性放大鏡顯微鏡系16.1、眼睛的結(jié)構(gòu)及其特性

人眼——相機(jī)水晶體——鏡頭:f=-17mmf′=23mm(在調(diào)焦范圍內(nèi)，-f=14.2~17.1mm,f1=18.9~22.8mm)視網(wǎng)膜——底片瞳孔——光闌：2~8mm

一、人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于自動(dòng)調(diào)焦的透鏡系統(tǒng)6.1、眼睛的結(jié)構(gòu)及其特性人眼——相機(jī)一、人眼的結(jié)構(gòu)相2二、眼睛的調(diào)節(jié)眼睛的調(diào)節(jié)：眼睛對(duì)不同距離的物體的自動(dòng)調(diào)焦的過程。

視度：與網(wǎng)膜共軛的物面到眼睛的距離的倒數(shù)，SD＝1/l

（單位：屈光度，其中l(wèi)以米為單位）遠(yuǎn)（近）點(diǎn)：眼睛自動(dòng)調(diào)焦所可能看清最遠(yuǎn)（近）的點(diǎn)，遠(yuǎn)（近）點(diǎn)距離：遠(yuǎn)（近）點(diǎn)到眼物方主點(diǎn)的距離。正常眼：眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，近點(diǎn)很近，水晶體的像方焦點(diǎn)與視網(wǎng)膜重合。明視距離：正常眼最方便和最習(xí)慣的工作距離，它等于-250mm。人眼的最大調(diào)節(jié)范圍：近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的視度之差（SD近-SD遠(yuǎn)）。范圍隨年齡變化如表6－1：?jiǎn)枺豪匣ㄑ酆瓦h(yuǎn)視是一回事嗎？二、眼睛的調(diào)節(jié)3三、眼睛的分辨率眼睛的分辨率：眼睛剛能分辨的兩物點(diǎn)在網(wǎng)膜上成的兩像點(diǎn)之間的距離。人眼的生理結(jié)構(gòu)決定這個(gè)距離至少要大于兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的直徑。三、眼睛的分辨率4視神經(jīng)細(xì)胞直徑約0.003mm一般取人眼的分辨率0.006mm視角分辨率：眼睛剛能分辨的兩物點(diǎn)對(duì)眼睛的張角ωmin。在眼睛沒有調(diào)節(jié)的松弛狀態(tài)下，f≈－16.68mm，可得ωmin≈60″：由可得提高人眼分辨率的方法：提高人眼分辨率的方法：5

6.2放大鏡

一、工作原理物體對(duì)人眼的張角稱為視角。人眼要看清物體，必須是物體對(duì)人眼的視角大于人眼分辨率。6.2放大鏡6二、視（角）放大率Γ

目視光學(xué)儀器是幫助人眼擴(kuò)大視角功能的，它的作用大小用視（角）放大率來描述。

視網(wǎng)膜上像的大小和視角的正切成正比，因此，把同一目標(biāo)用儀器觀察的視角ω儀(ω′)和人眼直接觀察的視角

ω眼

(ω)二者正切之比稱為目視光學(xué)儀器的“視角放大率”。要使光學(xué)儀器有擴(kuò)大視角功能，則Γ大于1二、視（角）放大率Γ目視光學(xué)儀器是幫助人眼擴(kuò)大7一、放大鏡的視角放大率注：目視光學(xué)儀器目鏡的工作原理和視角放大率的計(jì)算與放大鏡完全相同。一、放大鏡的視角放大率注：目視光學(xué)儀器目鏡的工作原理和視角放8二、放大鏡的光束限制和視場(chǎng)

注：放大鏡的視場(chǎng)與視角放大率、放大鏡口徑、觀察距離有關(guān)。眼瞳為孔闌，放大鏡為漸暈光闌，漸暈系數(shù)為1,0.5,0時(shí)，像方視場(chǎng)角分別為：當(dāng)物面放在放大鏡前焦面時(shí)，像面無限遠(yuǎn)，k＝0.5時(shí)的線視場(chǎng)二、放大鏡的光束限制和視場(chǎng)注：放大鏡的視場(chǎng)與視角放大率、放96.3顯微系統(tǒng)主要內(nèi)容：1、顯微鏡的成像原理及視角放大率；2、孔徑光闌與出瞳直徑；3、分辨率與有效放大率；6.3顯微系統(tǒng)主要內(nèi)容：10放大鏡不能滿足對(duì)更細(xì)小的物體觀察，考慮可以先用一組透鏡把物體放大成像到放大鏡前焦面上，再通過放大鏡觀察；這樣經(jīng)過兩級(jí)放大形成的光學(xué)系統(tǒng)稱為顯微鏡系統(tǒng)；靠近物體，把物體尺寸放大的透鏡叫做顯微物鏡靠近眼睛，用來擴(kuò)大視角的放大鏡叫做顯微目鏡。一、顯微鏡的成像原理及視角放大率

放大鏡不能滿足對(duì)更細(xì)小的物體觀察，考慮可以先用一組透鏡把物體11光學(xué)筒長(zhǎng)△：F′物到F目之間的距離。人眼直接觀察物視角通過顯微鏡觀察視角光學(xué)筒長(zhǎng)△：F′物到F目之間的距離。人眼直接觀察物視角通過12故顯微鏡可以看成一個(gè)組合放大鏡當(dāng)ω和ω′符號(hào)相反，觀察到倒立的像可得故顯微鏡可以看成一個(gè)組合放大鏡當(dāng)ω和ω′符號(hào)相反，觀察到倒立13習(xí)題1：用兩個(gè)焦距都是50mm的正透鏡組成一個(gè)－10倍的顯微鏡，問物鏡、目鏡的倍率及物鏡和目鏡之間的間隔？解：由公式其中代入上式可得習(xí)題1：用兩個(gè)焦距都是50mm的正透鏡組成一個(gè)－10倍的顯微141、衍射分辨率P123二、顯微鏡的分辨率和有效放大率（像點(diǎn)中央亮斑直徑）實(shí)驗(yàn)證明，兩像點(diǎn)能分辨的最短距離等于中央亮斑直徑：為光的波長(zhǎng)，為像方折射率，為光束最大像方孔徑角

由于衍射像有一定大小，如果兩個(gè)像點(diǎn)距離太小，就無法分辨，把兩個(gè)衍射像間所能分辨的最小間隔稱為衍射分辨率。1、衍射分辨率P123二、顯微鏡的分辨率和有效放大率（像點(diǎn)中152、顯微鏡分辨率:用物面上可分辨最短距離σ表示1）兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)的分辨率：其中，稱為數(shù)值孔徑兩像點(diǎn)能分辨的最短距離：2、顯微鏡分辨率:用物面上可分辨最短距離σ表示1）兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)162）不發(fā)光物體的分辨率：垂直照明：傾斜照明：NA，λ時(shí)，σ，分辨率提高顯微鏡分辨率的途徑：1）增大數(shù)值孔徑NA，即增大孔徑角或物方折射率n，（采用浸液物鏡）2）縮短工作波長(zhǎng)λ；（采用紫光光源）顯微鏡分辨率表征了顯微鏡能分辨近距物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力顯微鏡分辨率主要取決于NA，與目鏡無關(guān)，目鏡放大率再大也無法把物鏡不能分辨的細(xì)節(jié)看清。2）不發(fā)光物體的分辨率：垂直照明：傾斜照明：NA，λ173、有效放大率（要使顯微鏡分辨的細(xì)節(jié)能被人眼所分辨）便于眼睛分辨的角距離為

該角距離在眼睛的明視距離250mm處所對(duì)應(yīng)的線距離σ眼，可表示為：

把σ眼看成顯微鏡分辨率σ經(jīng)顯微鏡所成的像。則有設(shè)所用照明的平均波長(zhǎng)為0.000555mm，有近似為：，取3、有效放大率（要使顯微鏡分辨的細(xì)節(jié)能被人眼所分辨）便于眼睛18結(jié)論：1.顯微鏡能分辨而眼睛不能分辨（當(dāng)使用比500NA更小的放大率時(shí)，不能看清物鏡已分辨出的某些細(xì)節(jié)——受制于人眼分辨率）——放大不足；2.顯微鏡不能分辨，導(dǎo)致眼睛不能分辨（若用比1000NA更高的放大率，也不可能再提高顯微鏡的分辨率，即并不能使被觀察物體的細(xì)節(jié)更清晰——受制于光學(xué)系統(tǒng)衍射分辨率）——無效放大。

結(jié)論：19習(xí)題2（T6）：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大率為-3，數(shù)值孔徑為0.1，共軛距L（物鏡的物像間距）為180毫米，物鏡框?yàn)榭钻@，目鏡焦距為25毫米，求：⑴、顯微鏡的視角放大率；⑵、出瞳距離（鏡目距）；⑶、斜入射光照明，波長(zhǎng)為0.55微米，求其分辨率；⑷、物鏡通光孔徑；⑸、出瞳直徑；

⑹、設(shè)物高2y＝6mm，K=50％，求目鏡的通光口徑。習(xí)題2（T6）：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大率為-3，數(shù)值206.4望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)

主要內(nèi)容：1、工作原理；2、視放大率；3、分辨率及工作放大率；4、透鏡轉(zhuǎn)象系統(tǒng)；6.4望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)主要內(nèi)容：21一、工作原理目視光學(xué)儀器的兩個(gè)要求擴(kuò)大視角出射平行光顯微鏡是將近物成像于無限遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡使無限遠(yuǎn)物體成像在無限遠(yuǎn)，所以望遠(yuǎn)鏡是一個(gè)無焦系統(tǒng)由于是無焦系統(tǒng)，物鏡的像方焦點(diǎn)和目鏡的物方焦點(diǎn)重合，光學(xué)筒長(zhǎng)＝0一、工作原理22望遠(yuǎn)鏡有兩種基本型式：伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒望遠(yuǎn)系統(tǒng)，物鏡和目鏡都是正透鏡，中間有實(shí)像面，可在實(shí)像處加分劃板測(cè)量。望遠(yuǎn)鏡有兩種基本型式：伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒望遠(yuǎn)23問：伽利略望遠(yuǎn)鏡能否放置分劃板？答：由于伽利略望遠(yuǎn)鏡沒有中間實(shí)像，不能安裝分劃板。也不能用來瞄準(zhǔn)和定位。伽利略望遠(yuǎn)鏡的物鏡是一塊正透鏡，目鏡是一塊負(fù)透鏡。問：伽利略望遠(yuǎn)鏡能否放置分劃板？伽利略望遠(yuǎn)鏡的物鏡是一塊正透24二、視放大率由于物體在無限遠(yuǎn)，同一目標(biāo)對(duì)人眼的張角和對(duì)儀器的張角（即望遠(yuǎn)鏡的物方視場(chǎng)角）完全可以認(rèn)為是相等的，同為，通過望遠(yuǎn)鏡之后，物體的像對(duì)人眼的張角就是系統(tǒng)的像方視場(chǎng)角1、D為望遠(yuǎn)鏡的入瞳直徑；D‘

為望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑；2、望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率取決于望遠(yuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（焦距）。

問：望遠(yuǎn)鏡的物鏡能否用負(fù)透鏡？二、視放大率由于物體在無限遠(yuǎn)，同一目標(biāo)對(duì)人眼的張角和25望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的特點(diǎn)：P1481.?？烧韶?fù)，Γ>0,ω、ω′同號(hào)，物像方向相同（伽利略望遠(yuǎn)鏡）

Γ<0,ω、ω′異號(hào)，物像方向相反（開普勒望遠(yuǎn)鏡）2.目鏡焦距不能太小，因此要提高放大率，必須加長(zhǎng)物鏡焦距；3.出瞳與人眼眼瞳直徑相匹配，為了得到高倍率，要加大物鏡口徑。

望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的特點(diǎn)：P14826三、分辨率及工作放大率1、望遠(yuǎn)鏡的分辨率：以剛能分辨的兩發(fā)光點(diǎn)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的張角φ表示。取λ＝0.000555mm,則問題：為什么天文望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑一般做得很大？分辨率只與入瞳口徑（物鏡口徑）有關(guān)，入瞳越大，φ越小，分辨率越高三、分辨率及工作放大率1、望遠(yuǎn)鏡的分辨率：以剛能分辨的兩發(fā)光27若設(shè)人眼的分辨率為60″，則

3、工作放大率：是正常放大率的2~3倍。

2、有效放大率：滿足人眼分辨率要求的最小視角放大率。若設(shè)人眼的分辨率為60″，則3、工作放大率：是正常放大28四、透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)（開普勒望遠(yuǎn)鏡成倒像，要獲得正像，中間要加倒像系統(tǒng)）轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的垂直放大率一般在－1/2—-3之間，1）位置：在物鏡的像方焦面和目鏡的物方焦面之間加入一垂軸放大率為負(fù)的透鏡組。

2）加入倒像系統(tǒng)后視角放大率

選用的最多，實(shí)現(xiàn)倒像。

四、透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)（開普勒望遠(yuǎn)鏡成倒像，要獲得正像，中間要加倒293）倒像系統(tǒng)的放置及垂軸放大率通常采用兩個(gè)完全相同的透鏡組成倒像系統(tǒng)。F1F2′y-y′ω′ω一般由兩個(gè)透鏡組組成，并使第一個(gè)透鏡組的物方焦面和物鏡的像方焦面重合；第二個(gè)透鏡組的像方焦面與目鏡的物方焦面重合。3）倒像系統(tǒng)的放置及垂軸放大率通常采用兩個(gè)完全相同的透鏡組成304）倒像系統(tǒng)斜光束漸暈當(dāng)斜光束的對(duì)稱軸線——主光線和光軸的交點(diǎn)在兩透鏡中間時(shí)，斜光束的寬度最大。F1F2′y-y′ω′ω4）倒像系統(tǒng)斜光束漸暈F1F2′y-y′ω′ω316.4視度調(diào)節(jié)一、眼睛的缺陷及校正正常眼：遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，水晶體的像方焦點(diǎn)F′在視網(wǎng)膜上。近視眼：F′在視網(wǎng)膜前，戴負(fù)透鏡校正。遠(yuǎn)視眼：F′在視網(wǎng)膜后，戴正透鏡校正。遠(yuǎn)點(diǎn)的倒數(shù)表示近視或遠(yuǎn)視的程度，稱視度。1D＝100度。校正鏡片焦距例如：近視200度，表示SD=-2，遠(yuǎn)點(diǎn)距離

鏡片焦距：眼鏡片的像方焦點(diǎn)正好和非正常眼的遠(yuǎn)點(diǎn)重合。6.4視度調(diào)節(jié)一、眼睛的缺陷及校正正常眼：遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，32

二、儀器的視度調(diào)節(jié)以開普勒望遠(yuǎn)鏡為例：對(duì)近視眼：目鏡應(yīng)向物鏡方移動(dòng)，物鏡的像點(diǎn)落在目鏡物方焦點(diǎn)之內(nèi)，經(jīng)目鏡后形成一視度為負(fù)的虛像。若此虛像位于近視眼遠(yuǎn)點(diǎn)，則通過人眼，成像于視網(wǎng)膜上。對(duì)遠(yuǎn)視眼：目鏡應(yīng)向遠(yuǎn)離物鏡方移動(dòng)，物鏡的像點(diǎn)落在目鏡物方焦點(diǎn)之外，經(jīng)目鏡后形成一視度為正的實(shí)像。若此實(shí)像位于遠(yuǎn)視眼遠(yuǎn)點(diǎn)，則通過人眼，成像于視網(wǎng)膜上。對(duì)于伽里略望遠(yuǎn)鏡，近視或遠(yuǎn)視視度調(diào)節(jié)時(shí)，目鏡該如何移動(dòng)？二、儀器的視度調(diào)節(jié)33物鏡目鏡F目y′y"-x′xF目′視度調(diào)節(jié)值和目鏡調(diào)節(jié)量之間的關(guān)系設(shè)儀器的視度調(diào)節(jié)值為SD，則通過儀器的像距應(yīng)為F目物鏡目鏡F目y′y"-x′xF目′視度調(diào)節(jié)值和目鏡調(diào)節(jié)量之間34第六章目視光學(xué)系統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng)眼睛的特性放大鏡顯微鏡系統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)第六章目視光學(xué)系統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng)眼睛的特性放大鏡顯微鏡系356.1、眼睛的結(jié)構(gòu)及其特性

人眼——相機(jī)水晶體——鏡頭:f=-17mmf′=23mm(在調(diào)焦范圍內(nèi)，-f=14.2~17.1mm,f1=18.9~22.8mm)視網(wǎng)膜——底片瞳孔——光闌：2~8mm

一、人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于自動(dòng)調(diào)焦的透鏡系統(tǒng)6.1、眼睛的結(jié)構(gòu)及其特性人眼——相機(jī)一、人眼的結(jié)構(gòu)相36二、眼睛的調(diào)節(jié)眼睛的調(diào)節(jié)：眼睛對(duì)不同距離的物體的自動(dòng)調(diào)焦的過程。

視度：與網(wǎng)膜共軛的物面到眼睛的距離的倒數(shù)，SD＝1/l

（單位：屈光度，其中l(wèi)以米為單位）遠(yuǎn)（近）點(diǎn)：眼睛自動(dòng)調(diào)焦所可能看清最遠(yuǎn)（近）的點(diǎn)，遠(yuǎn)（近）點(diǎn)距離：遠(yuǎn)（近）點(diǎn)到眼物方主點(diǎn)的距離。正常眼：眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，近點(diǎn)很近，水晶體的像方焦點(diǎn)與視網(wǎng)膜重合。明視距離：正常眼最方便和最習(xí)慣的工作距離，它等于-250mm。人眼的最大調(diào)節(jié)范圍：近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的視度之差（SD近-SD遠(yuǎn)）。范圍隨年齡變化如表6－1：?jiǎn)枺豪匣ㄑ酆瓦h(yuǎn)視是一回事嗎？二、眼睛的調(diào)節(jié)37三、眼睛的分辨率眼睛的分辨率：眼睛剛能分辨的兩物點(diǎn)在網(wǎng)膜上成的兩像點(diǎn)之間的距離。人眼的生理結(jié)構(gòu)決定這個(gè)距離至少要大于兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的直徑。三、眼睛的分辨率38視神經(jīng)細(xì)胞直徑約0.003mm一般取人眼的分辨率0.006mm視角分辨率：眼睛剛能分辨的兩物點(diǎn)對(duì)眼睛的張角ωmin。在眼睛沒有調(diào)節(jié)的松弛狀態(tài)下，f≈－16.68mm，可得ωmin≈60″：由可得提高人眼分辨率的方法：提高人眼分辨率的方法：39

6.2放大鏡

一、工作原理物體對(duì)人眼的張角稱為視角。人眼要看清物體，必須是物體對(duì)人眼的視角大于人眼分辨率。6.2放大鏡40二、視（角）放大率Γ

目視光學(xué)儀器是幫助人眼擴(kuò)大視角功能的，它的作用大小用視（角）放大率來描述。

視網(wǎng)膜上像的大小和視角的正切成正比，因此，把同一目標(biāo)用儀器觀察的視角ω儀(ω′)和人眼直接觀察的視角

ω眼

(ω)二者正切之比稱為目視光學(xué)儀器的“視角放大率”。要使光學(xué)儀器有擴(kuò)大視角功能，則Γ大于1二、視（角）放大率Γ目視光學(xué)儀器是幫助人眼擴(kuò)大41一、放大鏡的視角放大率注：目視光學(xué)儀器目鏡的工作原理和視角放大率的計(jì)算與放大鏡完全相同。一、放大鏡的視角放大率注：目視光學(xué)儀器目鏡的工作原理和視角放42二、放大鏡的光束限制和視場(chǎng)

注：放大鏡的視場(chǎng)與視角放大率、放大鏡口徑、觀察距離有關(guān)。眼瞳為孔闌，放大鏡為漸暈光闌，漸暈系數(shù)為1,0.5,0時(shí)，像方視場(chǎng)角分別為：當(dāng)物面放在放大鏡前焦面時(shí)，像面無限遠(yuǎn)，k＝0.5時(shí)的線視場(chǎng)二、放大鏡的光束限制和視場(chǎng)注：放大鏡的視場(chǎng)與視角放大率、放436.3顯微系統(tǒng)主要內(nèi)容：1、顯微鏡的成像原理及視角放大率；2、孔徑光闌與出瞳直徑；3、分辨率與有效放大率；6.3顯微系統(tǒng)主要內(nèi)容：44放大鏡不能滿足對(duì)更細(xì)小的物體觀察，考慮可以先用一組透鏡把物體放大成像到放大鏡前焦面上，再通過放大鏡觀察；這樣經(jīng)過兩級(jí)放大形成的光學(xué)系統(tǒng)稱為顯微鏡系統(tǒng)；靠近物體，把物體尺寸放大的透鏡叫做顯微物鏡靠近眼睛，用來擴(kuò)大視角的放大鏡叫做顯微目鏡。一、顯微鏡的成像原理及視角放大率

放大鏡不能滿足對(duì)更細(xì)小的物體觀察，考慮可以先用一組透鏡把物體45光學(xué)筒長(zhǎng)△：F′物到F目之間的距離。人眼直接觀察物視角通過顯微鏡觀察視角光學(xué)筒長(zhǎng)△：F′物到F目之間的距離。人眼直接觀察物視角通過46故顯微鏡可以看成一個(gè)組合放大鏡當(dāng)ω和ω′符號(hào)相反，觀察到倒立的像可得故顯微鏡可以看成一個(gè)組合放大鏡當(dāng)ω和ω′符號(hào)相反，觀察到倒立47習(xí)題1：用兩個(gè)焦距都是50mm的正透鏡組成一個(gè)－10倍的顯微鏡，問物鏡、目鏡的倍率及物鏡和目鏡之間的間隔？解：由公式其中代入上式可得習(xí)題1：用兩個(gè)焦距都是50mm的正透鏡組成一個(gè)－10倍的顯微481、衍射分辨率P123二、顯微鏡的分辨率和有效放大率（像點(diǎn)中央亮斑直徑）實(shí)驗(yàn)證明，兩像點(diǎn)能分辨的最短距離等于中央亮斑直徑：為光的波長(zhǎng)，為像方折射率，為光束最大像方孔徑角

由于衍射像有一定大小，如果兩個(gè)像點(diǎn)距離太小，就無法分辨，把兩個(gè)衍射像間所能分辨的最小間隔稱為衍射分辨率。1、衍射分辨率P123二、顯微鏡的分辨率和有效放大率（像點(diǎn)中492、顯微鏡分辨率:用物面上可分辨最短距離σ表示1）兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)的分辨率：其中，稱為數(shù)值孔徑兩像點(diǎn)能分辨的最短距離：2、顯微鏡分辨率:用物面上可分辨最短距離σ表示1）兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)502）不發(fā)光物體的分辨率：垂直照明：傾斜照明：NA，λ時(shí)，σ，分辨率提高顯微鏡分辨率的途徑：1）增大數(shù)值孔徑NA，即增大孔徑角或物方折射率n，（采用浸液物鏡）2）縮短工作波長(zhǎng)λ；（采用紫光光源）顯微鏡分辨率表征了顯微鏡能分辨近距物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力顯微鏡分辨率主要取決于NA，與目鏡無關(guān)，目鏡放大率再大也無法把物鏡不能分辨的細(xì)節(jié)看清。2）不發(fā)光物體的分辨率：垂直照明：傾斜照明：NA，λ513、有效放大率（要使顯微鏡分辨的細(xì)節(jié)能被人眼所分辨）便于眼睛分辨的角距離為

該角距離在眼睛的明視距離250mm處所對(duì)應(yīng)的線距離σ眼，可表示為：

把σ眼看成顯微鏡分辨率σ經(jīng)顯微鏡所成的像。則有設(shè)所用照明的平均波長(zhǎng)為0.000555mm，有近似為：，取3、有效放大率（要使顯微鏡分辨的細(xì)節(jié)能被人眼所分辨）便于眼睛52結(jié)論：1.顯微鏡能分辨而眼睛不能分辨（當(dāng)使用比500NA更小的放大率時(shí)，不能看清物鏡已分辨出的某些細(xì)節(jié)——受制于人眼分辨率）——放大不足；2.顯微鏡不能分辨，導(dǎo)致眼睛不能分辨（若用比1000NA更高的放大率，也不可能再提高顯微鏡的分辨率，即并不能使被觀察物體的細(xì)節(jié)更清晰——受制于光學(xué)系統(tǒng)衍射分辨率）——無效放大。

結(jié)論：53習(xí)題2（T6）：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大率為-3，數(shù)值孔徑為0.1，共軛距L（物鏡的物像間距）為180毫米，物鏡框?yàn)榭钻@，目鏡焦距為25毫米，求：⑴、顯微鏡的視角放大率；⑵、出瞳距離（鏡目距）；⑶、斜入射光照明，波長(zhǎng)為0.55微米，求其分辨率；⑷、物鏡通光孔徑；⑸、出瞳直徑；

⑹、設(shè)物高2y＝6mm，K=50％，求目鏡的通光口徑。習(xí)題2（T6）：一個(gè)顯微鏡物鏡的垂軸放大率為-3，數(shù)值546.4望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)

主要內(nèi)容：1、工作原理；2、視放大率；3、分辨率及工作放大率；4、透鏡轉(zhuǎn)象系統(tǒng)；6.4望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)主要內(nèi)容：55一、工作原理目視光學(xué)儀器的兩個(gè)要求擴(kuò)大視角出射平行光顯微鏡是將近物成像于無限遠(yuǎn)，望遠(yuǎn)鏡使無限遠(yuǎn)物體成像在無限遠(yuǎn)，所以望遠(yuǎn)鏡是一個(gè)無焦系統(tǒng)由于是無焦系統(tǒng)，物鏡的像方焦點(diǎn)和目鏡的物方焦點(diǎn)重合，光學(xué)筒長(zhǎng)＝0一、工作原理56望遠(yuǎn)鏡有兩種基本型式：伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒望遠(yuǎn)系統(tǒng)，物鏡和目鏡都是正透鏡，中間有實(shí)像面，可在實(shí)像處加分劃板測(cè)量。望遠(yuǎn)鏡有兩種基本型式：伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡。開普勒望遠(yuǎn)57問：伽利略望遠(yuǎn)鏡能否放置分劃板？答：由于伽利略望遠(yuǎn)鏡沒有中間實(shí)像，不能安裝分劃板。也不能用來瞄準(zhǔn)和定位。伽利略望遠(yuǎn)鏡的物鏡是一塊正透鏡，目鏡是一塊負(fù)透鏡。問：伽利略望遠(yuǎn)鏡能否放置分劃板？伽利略望遠(yuǎn)鏡的物鏡是一塊正透58二、視放大率由于物體在無限遠(yuǎn)，同一目標(biāo)對(duì)人眼的張角和對(duì)儀器的張角（即望遠(yuǎn)鏡的物方視場(chǎng)角）完全可以認(rèn)為是相等的，同為，通過望遠(yuǎn)鏡之后，物體的像對(duì)人眼的張角就是系統(tǒng)的像方視場(chǎng)角1、D為望遠(yuǎn)鏡的入瞳直徑；D‘

為望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑；2、望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率取決于望遠(yuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（焦距）。

問：望遠(yuǎn)鏡的物鏡能否用負(fù)透鏡？二、視放大率由于物體在無限遠(yuǎn)，同一目標(biāo)對(duì)人眼的張角和59望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的特點(diǎn)：P1481.?？烧韶?fù)，Γ>0,ω、ω′同號(hào)，物像方向相同（伽利略望遠(yuǎn)鏡）

Γ<0,ω、ω′異號(hào)，物像方向相反（開普勒望遠(yuǎn)鏡）2.目鏡焦距不能太小，因此要提高放大率，必須加長(zhǎng)物鏡焦距；3.出瞳與人眼眼瞳直徑相匹配，為了得到高倍率，要加大物鏡口徑。

望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的特點(diǎn)：P14860三、分辨率及工作放大率1、望遠(yuǎn)鏡的分辨率：以剛能分辨的兩發(fā)光點(diǎn)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的張角φ表示。取λ＝0.000555mm,則問題：為什么天文望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑一般做得很大？分辨率只與入瞳口徑（物鏡口徑）有關(guān)，入瞳越大，φ越小，分辨率越高三、分辨率及工作放大率1、望遠(yuǎn)鏡的分辨率：以剛能分辨的兩發(fā)光61若設(shè)人眼的分辨率為60″，則

3、工作放大率：是正常放大率的2~3倍。

2、有效放大率：滿足人眼分辨率要求的最小視角放