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奥林巴斯显微镜图像形成与发散镜头

2015-01-24  发布者:admin 

负透镜发散平行入射光线并通过延伸光线通过透镜传送到透镜后面的焦点的痕迹形成的虚像。 在一般情况下,这些透镜具有至少一个凹面,并且在中心比边缘薄。 这个交互式指南利用射线跟踪来探索图像如何由三个主要类型发散透镜,以及物体和由透镜作为对象和焦点之间的距离的函数而形成的图像之间的关系而形成。

与对象(由透镜的远左手侧的较大的垂直灰色箭头表示)的教程初始化位于大致远离简单薄双凹透镜的焦距的距离的两倍。 光线追迹从对象箭头( 对象 )的点发出通过镜头上的各点,并从追溯到焦点(F)线扩展分道扬镳了。 三光线的示于红色: 主光线 ,穿过透镜的中心,和两个附加特征射线。 一个特性光线行进朝向透镜后侧焦点(F'),但通过透镜后改行在平行于光轴的方向移动。 其他特征射线射向平行于光轴的透镜并穿过透镜后发散大幅远离轴线。 从任意两个这三种光线的拉伸扩展可以被用于确定由透镜所形成的虚像的大小和位置。

为了操作的教程,使用对象位置滑块翻译对象箭头来回沿着透镜的光轴。 作为对象被移动靠近透镜,所述虚像的大小的增加,也移近透镜。 以类似的方式,当对象从透镜移开,虚像移动远离透镜和越来越小。 透镜和对象( 物距,(P))和图像( 图像的距离,(Q))之间的距离在教程窗口的下左角不断更新。 该双凹透镜可以通过选择使用的下拉菜单中选择适当的选择改变为任一的负弯月形平凹透镜元件。(奥林巴斯显微镜)

当负透镜被放置的物体和眼睛之间,它不会形成真正的图像,但会降低(或demagnifies)对象的表观尺寸通过形成的虚像。 一个真正的和虚像之间的区别是一个重要的概念,通过一透镜或反射镜系统成像的标本时,不管系统是否由单个或多个组件。 在一般情况下,图像是由其中的光线(及其扩展)成为会聚折射的由一个透镜或反射由镜的结果的区域来定义。 的情况下的光线相交于焦点,图像是真实的,可以在屏幕上观看,记录在胶片上,或投射到传感器的表面上,如CCDCMOS放置在图像平面上。 当光线发散,但是预计,会聚到一个焦点假想扩展,该图像是虚拟的,不能在屏幕上观看或记录在胶片。 为了进行可视化,实像必须形成在眼睛的视网膜上。 当通过显微镜的目镜观看标本,一个真正的图像形成在视网膜上,但它实际上是由观察者察觉到存在位于约10英寸(25厘米)在眼睛的前部的虚像。

负透镜元件是双凹 (图1(a)), 平凹 (图1(b);用一个单一的平面),和凹弯月 (也称为负弯月形透镜;图1(c) ),它也具有凹凸表面,但与镜片比边缘薄的中心。 用于正和负弯月形透镜,所述表面和其焦平面之间的距离是不相等的,但它们的焦距相等。 线穿过透镜曲面的图1(a)的中心被称为透镜的光轴。 具有对称形状(双凸或双凹的)简单透镜具有被等间隔相对于彼此和所述透镜面主平面。 对称性在其它透镜,例如弯月形透镜和平凹负和正透镜的缺乏,使得主面的位置根据镜头的几何形状来改变。 平凸和平凹镜片具有一个主平面相交的光轴,在弯曲表面的边缘,并埋在玻璃内的其它平面上。 为凹凸透镜的主平面趴在透镜表面之外。

双凹透镜(图1(a))主要用于发散光束和图象尺寸减小,以及增加光学系统的焦距和准直会聚光束。 通常被称为双凹透镜 ,该光学元件折射并行输入光线,使它们发散远离在透镜的输出侧的光轴,形成在透镜前面的负焦点。 尽管输出的光线实际上不凝聚,以形成一个焦点,它们似乎是从位于所述透镜的物体侧的虚像发散。 双凹透镜可以耦合到其他的透镜,以减少光学系统的焦距。

在图1(b)所示的平凹透镜是具有负的焦点,并产生一个虚拟图象发散元件。 当准直光束入射到平凹透镜元件的弯曲表面,该出口侧将形成发散光束。 该光束将出现从一较小的虚拟点声源出现比如果平面透镜表面已经面临的准直光束。 平凹镜片,其中设有最小球面像差时,凹面朝向最长偶联物的距离,被用来扩大光束或提高在现有的光学系统的焦距。

也称为凹凸透镜,负(发散)弯月形透镜(图1(c))可以被设计为减少或消除的额外的球面像差或彗差的透镜被耦合到其中的光学系统。 弯月形透镜(正和负)通常采用缩短一个双峰(两个透镜元件胶合在一起)或平凸透镜在无限共轭比操作的焦距(由平行光线照射)。 最终系统的期望焦距确定应添加的弯月形透镜的特定尺寸和特征。 平凸/弯月形透镜的组合显示最多比平凸透镜单独工作更大的分辨率的四倍。