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基于平面对称光学系统像差理论的折反射全景成像系统优化设计

基于平面对称光学系统像差理论的折反射全景成像系统优化设计
基于平面对称光学系统像差理论的折反射全景成像系统优化设计

决胜预测题中考物理 专题03 光学之平面镜成像特点的应用含解析

专题03 光学之平面镜成像特点的应用 光现象中平面镜成像,在中考中多以选择题、填空题、实验题、作图题为主,是中考的重点。但作为压轴题就很少见。 1.平面镜中的“花”的大小取决于 A.花本身的大小 B.平面镜的大小 C.花到平面镜的距离 D.平面镜放置的高低 【答案】A 考点:平面镜成像的特点 abc是两支完全相同的和为玻璃板,2.下图是探究平面镜成像特点的实验装置,蜡烛。下列说法错误的 是 A.为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板 B.实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置 C.沿水平桌面移动前蜡烛c应先点燃 D.该实验最好在较暗的环境中进行 【答案】C 【解析】 试题分析:A、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故本选项正确,但不符合题意.B、实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不 可能与前面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板a应与水平桌面垂直

放置.故本选项正确,但不符合题意.C、因为玻璃板是透明的,两面都能发生反射现象形成像,如果移动蜡烛c前先将其点燃,在玻璃板两面都会形成蜡烛的像,实验很难进行.故本选项错误,符合题意.D、因蜡烛是 1 故但不符合题意.点燃的,所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像,能保证实验效果.故本选项正确,选C.考点:平面镜成像的特点和原因 3.下列现象中,由于光的反射形成的是 .豹子在水中D.BA.铅笔在水面处.人在阳光下C水中的筷子的倒影“折断”向上翘形成影子 D 【答案】【解析】是试题分析:A和C都是由于光的折射形成的;B是由于光的直线传播形成的;的,D是由于光的反射形成 平面镜成像。当物体射到平面镜上的光,经平面镜反射后的反射光线是发散的,这些光线的反向延长线相D 交而成的点,就是我们看到的像。故选考点:光现象) 4.下面方框中的四个福娃图像中,有一幅是福娃在竖直放置的平面镜中的像,它应当是 ( A 【答案】【解析】福娃在竖直放置的平面镜中的像,平面镜成的是正立等大的虚像,像和物关于镜面对称。所以,试题分析:A A。故选它应当是考点:平面镜成像的速度远离平面镜身高1.6m的人,站在平面镜前s1m处,则人在镜中的像高2m/ m,若此人以5.)“不变”、“变小”、。,镜中的像的大小后,像与平面镜的距离为运动1s m (选填“变大”【答案】1.6 3 不变 2

超高分辨活细胞成像系统技术

GE超高分辨活细胞成像系统 利用活细胞成像工作站进行细胞和基因的功能研究,是生物医学研究的最新趋势。固定细胞观察仅能提供固定瞬间细胞的静态信息,无法反映细胞在正常生理生化条件下的状态。活细胞观察,对处于正常生理状况下的细胞进行全程扫描和记录,获得其连续、全面、动态过程由于其显示的正常细胞动态的活动过程,很容易发现和确定细胞间相互作用和信号传导的过程,以及在活细胞水平上的生物分子间的相互作用,不仅可以解决长期以来悬而未解的问题,更为未来的研究提出新的问题,指出新的方向。 一、活细胞成像系统原理 目前主流的活细胞成像系统从原理上可以分为两大类: 基于宽场反卷积技术 基于共聚焦技术 两种技术作为目前最流行的活细胞成像技术,均可以实现在维持细胞存活的情况下,快速获取单一焦平面的信号,在具体性能上则各有擅长。 宽场反卷积技术 对光线进行反卷积运算是光学成像领域的成熟技术,最早由美国国家航空航天局开发并成为观察微弱天体信号的标准技术。去卷积和共聚焦技术是光学显微镜领域获得单一焦平面光线的两大主流技术(J.M.Murray, live cell imaging, 2010)。通过将非焦平面的光线还原至焦平面上,大大提高了样品信号的强度以及图像的信噪比。由于去卷积技术设计到大量的后期运算,因此在高性能计算机发明以前,一直受制于运算能力,没有得到大规模的推广。随着近年来计算机性能的大幅提升和价格的下降,去卷积技术逐渐成为光学显微镜的主流技术。一个点光源经过显微镜的光路,由于镜片对光线的衍射和散射,最终呈现在观察者面前的是一个模糊的点,所以点光源变成模糊的点的过程即为卷积。反卷积就是把模糊的点还原成点光源的过程。 以API 公司的DeltaVision系统为例,其反卷积过程经历以下几步: 1)首先通过无数的计算和实验,得到点光源经过显微镜物镜后变模糊的规律,建立模型。 2)选择完美的物镜,保证样品信号经过物镜后变模糊的规律符合步骤一中得到的模型。 3)将通过显微镜光路的所有的光信号进行收集,因为点光源经过显微镜光路后会变成一个空 间中的倒圆锥形,所以在收集信号的时候需要很准确的记录信号的Z 轴信息。 4)对收集到的所有光信号按照步骤一中的模型进行还原,最终将模糊的点还原成清晰的点, 客观反映它在空间的位置和强度。 目前去卷积技术越来越广泛地应用于生物学图像的研究中。 共聚焦技术 共聚焦显微镜它采用点光源(point lightsource) 照射标本,在焦平面上形成了一个轮廓分明 的小的光点(light spot ) ,该点被照射后发出的荧光被物镜收集,并沿原照射光路回送到探测器。探测器前方有一个针孔(pinhole) ,几何尺寸可调。这样,来自焦平面的光,可以会聚在探 测针孔范围之内,而其它来自焦平面上方或下方的散射光,都被挡在探测针孔之外而不能成象。 光束扫描器又分为单光束、多光束或狭缝扫描器几种。其中单光束扫描获得的图像质量最好, 狭缝扫描器虽然产生图像的速率很高(可达实时水平) ,但其图像信噪比低于单光束扫描,这是 因为从狭缝长轴来的漫射光不能被有效遮挡。多光束扫描如碟片式共聚焦是由电动马达驱动

光学显微镜的原理及构造

光学显微镜的原理及构造显微镜是人类认识物质微观世界的重要工具,是现代科学研究工作不可缺少的仪器之一。显微镜自1666年问世以来已有300多年的历史了,其间随着科学技术不断发展,显微镜的品种不断增加,结构和性能逐步得到完善和提高。 根据不同的使用用途,光学显微镜可分为普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、倒置显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等10多种。目前,世界上许多国家都可以生产光学显微镜,牌名、种类繁杂,其中德国、日本等国制造的显微镜品质、数量占优势,但价格昂贵。 对于现代的光学显微镜,包括各种简单的常规检验用显微镜、万能研究以及万能照相显微镜等,首先要认识其构造及各部件的功能,同时要掌握正确的调试、使用和保养方法,才能在实际应用中面对各种要求时以不同的显微镜检方法,充分发挥显微镜应有的功能,提高常规检验工作效率. 光学显微镜的原理和构造 随着科学技术的发展,显微镜检方法由最传统的明视野、暗视野发展出了相差法、偏光方法;荧光方法也由透射光激发进展为落射光激发,使荧光效率大为提高;微分干涉相衬方法基于偏光方法,而巧妙地利用了微分干涉棱镜,使之能应用于医学与生物学的样品,又能应用于金相样品的分析与检验。 下面以德国ZEISS公司生产的Axioplan万能研究用显微镜,简单介绍万能显微镜的基本组成部件。 1. 显微镜主机体(stand) 显微镜的主机体设计成金字塔形,而底座的截面呈T字形,使显微镜的整体相当稳固。显微镜的光学部件和机构调节部件、光源的灯室、显微照相装置、电源变压稳压器等,都可安装在主机体上或主机体内。 2. 显微镜的底座(base) 底座和主机体通常组成一个稳固的整体。底座内通常装有透射光照明光路系统(聚光、集光和反光)部件,光源的滤光片组,粗/微调焦机构,光源的视场光阑也安装在底座上。 3. 透射光光源(tranilluminator) 透射光光源由灯室(lamp housing)、灯座(lamp socket)、卤素灯(halogen lamp)、集光与聚光系统(lamp collector and lamp condenser)及其调整装置组成。 4. 透射光光源与反射光光源的转换开关(toggle switch) 这是新一代AXIO系列显微镜特有的装置,透射光和反射光可通用。当具有透/反两用的配置时,利用这一转换开关能方便而又迅速的使透射光 和反射光互相转换。在纯透射光的配置中,这一开关就改为电源开关。

米级车载高分辨率光电成像系统光学设计_刘莹奇

第40卷第8期红外与激光工程2011年8月Vol.40No.8Infrared and Laser Engineering Aug.2011 米级车载高分辨率光电成像系统光学设计 刘莹奇1,2,王志1,刘欣悦1,卫沛峰1 (1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033; 2.中国科学院研究生院,北京100049) 摘要:研究了一套能实现机动式布站的米级车载可见光和红外高分辨率光学成像系统新方案。主系统口径1.2m,采用无焦卡塞格林形式,遮拦比1:10;机上中、长波红外成像通道采用共口径光谱分光、二次成像的形式,冷阑匹配效率100%,F数为4;机下成像光学系统焦距47m,F数为39,光学设计满足高分辨率与白天成像的要求,且成像质量达到衍射极限;各通道光学系统结构紧凑。光学设计与分析结果表明:该套光学系统能够用于空中和空间目标的全天时移动式高分辨率可见、红外成像。 关键词:大口径望远镜;高分辨率成像;白天成像;移动式光电跟踪系统;光学设计 中图分类号:TB133文献标志码:A文章编号:1007-2276(2011)08-1512-05 Optical design of vehicle-based high resolution E-O imaging system using meter class telescope Liu Yingqi1,2,Wang Zhi1,Liu Xinyue1,Wei Peifeng1 (1.Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun130033,China; 2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,China) Abstract:A set of meter class aperture and vehicle-based optical system including visible,infrared imaging, which was used for motional E-O imaging,was studied.The main system aperture was1.2m,the form of afocal Cassegrain was adopted,and obstruction ratio was1:10.The front aperture of on-vehicle imaging system was shared by MWIR and LWIR,then the spectrum was separately reimaged in the terminal.The F number was4,and100%cold shield efficiency was realized.The focal length of the off-vehicle imaging system was47m and the F number was39.The optical design meet the requiement of high resolution and daylight imaging,and the imaging quality of each channel reached diffraction limit in the off-vehicle imaging system.The optical system configuration of each channel was compact.The design and analysis results indicate that mobile high resolution imaging and all-day imaging of targets in the air and space can be realized with the optical system. Key words:large aperture telescope;high resolution imaging;daylight imaging; mobile E-O tracking system;optical design 收稿日期:2010-12-05;修订日期:2011-01-03 基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新研究项目专项资金 作者简介:刘莹奇(1984-),男,研究实习员,博士研究生,主要从事新型光学系统设计工作。Email:a1032510210@https://www.wendangku.net/doc/c815233946.html, 导师简介:卢振武(1955-),男,研究员,博士生导师,主要从事衍射光学等方面的研究。Email:luzw@https://www.wendangku.net/doc/c815233946.html,

平面镜成像

平面镜成像教学目标 认知目标 1.理解平面镜成像特点 2.知道在光的反射现象中光路可逆 3.知道潜望镜、万花筒的光学原理 技能目标学会平面镜成像作图法 重点 平面镜成像特点 难点 “像”的概念,区别实像和虚像 教学过程 复习

1.光的直线传播 2.光的反射现象及反射定律 3.光路可逆 导入 学生观察课本P54照片 设问湖中的倒影是怎样产生的?为什么与湖面上的景物对称? 展示表面平的镜子、玻璃板、表面抛光的金属板、平静的水面、大理石及透明塑料片等都能产生与物体对称的影子。 这类反射面是平面的镜子称为平面镜。 新课 一、平面镜所成的像有什么特点? 实验1 内容活动卡P35实验1 记录将蜡烛和蜡烛的像的位置用刻度尺连起来, 量出蜡烛到镜面的距离和蜡烛的像到镜面的距离。 结论平面镜所成的像是虚像;像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的大小相等;像和物体对镜面来说是对称的。

实验2 内容活动卡P35实验2 观察比较描画与原画的大小、左右和朝向关系 结论虚像、对称、大小相等 练习课本P56思考与练习1.2.5. 二、平面镜中的像是如何产生的? 阅读课本P54-P55 发光点S发出的光束经平面镜反射,进入人眼。所有反射光线的反向延长线都交于镜面后的S’。因为光的直线传播,人眼感到反射光线是从镜面后的S’发出的,好像S’在发光,S’实际没有光线射出,它是发光点S在平面镜中所成的虚像。物体上的每一点都会在平面镜中形成一个相应的`虚像点,在平面镜中就形成了物体的像。像的大小与平面镜的大小无关。 演示平面镜成像作图法 利用物像对称性先决定像点位置,任取两根发散光线并画出反射光线。(用虚线表示反射光线的反向延长线) 提问如果入射光线沿着反射光线的方向射入,情况会怎样? 练习活动卡P36思考和讨论1.2.

显微成像系统资料

品名型号数量供货单价备注 奥林巴斯生物成像系统显微镜CX31 1套30000元见配置清单奥林巴斯生物显微镜CX23 1套25000元见配置清单备注:以上为人民币含税报价单,含运费和包装培训费,壹年保修期。 生物显微镜CX31技术规格: 用途:可观察普通染色的切片观察。 1.工作条件 1.1 适于在气温为摄氏-40℃~+50℃的环境条件下运输和贮存,在电源220V ( 10%)/50Hz、气温摄氏-5℃~40℃和相对湿度85%的环境条件下运行。 1.2 配置符合中国有关标准要求的插头,或提供适当的转换插座。 2.主要技术指标 2.1 生物显微镜 *2.1.1 光学系统:无限远光学矫正系统,齐焦距离必须为国际标准45mm。 2.1.2 放大倍率:40-1000倍 *2.1.3 载物台:钢丝传动,无齿条结构,尺寸为188mm × 134mm,活动范围为 X轴向76mm × Y轴向50mm,双片标本夹 2.1.4 调焦机构:载物台垂直运动由滚柱(齿条—小齿轮)机构导向,采用粗 微同轴旋钮,粗调行程每一圈为36.8mm,总行程量为25mm,微调行程为每圈 0.2mm,具备粗调限位挡块和张力调整环 2.1.5 聚光镜:带有孔径光阑的阿贝聚光镜,N.A. 1.25,带有蓝色滤色片 *2.1.6 照明系统:内置6V30W卤素灯,内置透射光柯勒照明 *2.1.7 三目观察筒:视场数≥20,瞳距调节范围为48-75mm,铰链式 2.1.8 目镜:10X,带眼罩,视场数≥20带目镜测微尺 *2.1.9 物镜:平场消色差物镜4X(N.A.≥0.1)、10X(N.A.≥0.25)、40X(N.A.≥0.65)、 100X(N.A.≥1.25)

望远镜的光学系统分类及常见类型

望远镜的光学系统分类及常见类型 本篇来自云南北方光学网站 望远镜的光学系统,广义上基本上分为折射式,反射式,折反射式,运动望远镜几乎都是折射式,天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中,由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜,并且为了有效降低系统长度和便于携带,大多数运动望远镜都有棱镜系统,按照国际流行的分类方法,运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分,而天文望远镜,观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法,共分为六种典型结构: 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释: 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式,除了某些特殊产品,为了有效降低系统长度和便于携带,大多数运动望远镜都有棱镜系统,较常见的有屋脊,普罗棱镜。 屋脊望远镜 采用屋脊棱镜,优点是体积紧凑,便于日常携带使用,缺点是棱镜形状复杂,成本较高。 屋脊望远镜优点: ●重量轻,体积紧凑,便于日常携带使用 ●外形美观

屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂,加工成本高,同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 普罗望远镜 采用直角棱镜,优点是棱镜简单,较低成本即可达到较佳效果,缺点是体积相对比较大。 普罗望远镜优点: ●结构简单,成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜 折射望远镜采用透镜作为主镜,光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点,称为"焦平面"。 长期以来,折射望远镜的薄壁长管结构外观,和百年前伽利略时代无太大区别,但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说,折射式望远镜是很受欢迎的设计。 因为焦距由镜管的长度决定,通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵,这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径,但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者,折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野,高对比度和良好的清晰度,折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。 折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色,尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡,具有高对比度 ●具有较好的消色差设计,和极好的APO高消色差、萤石设计规格

寒假专题——光学平面镜成像作图辅导总结

【本讲教育信息】 一. 教学内容: 寒假专题——光学平面镜成像作图辅导总结 二. 考点点拨: 考点1:平面镜作图题解题指导 考点2:时钟问题 三. 跨越障碍: 考点1、平面镜成像作图 (一)作图依据的原理 1. 光的反射定律: (1)反射光线与入射光线、法线在同一平面上; (2)反射光线和入射光线分居在法线的两侧; (3)反射角等于入射角。 2. 平面镜成像的特点: (1)平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等; (2)像与物体的大小相等; (3)像与物体的连线与镜面垂直。 实际中总概况的话就是平面镜所成的像和物关于平面镜对称 (二)作图的规范化要求 1. 平面镜的反射面和非反射面不能混淆,平面镜的非反射面要画上短斜线。 2. 实际光线(入射光线和反射光线)要画成实线,并用箭头表示光行进的方向,实物用实线表示。 3. 虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示。 4. 为了表示实物和虚像的对称点,实物和虚像都要标上箭头或字母。 (三)平面镜作图题的类型和解法 1. 确定平面镜的位置 (1)根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置,解这类题的一般程序: ①找到入射光线和反射光线及其交点. ②此时的入射光线和折射光线之间的夹角为两倍的入射角或者两倍的反射角大小 根据光的反射定律知,反射角等于入射角,所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线. ③画平面镜.平面镜与法线垂直. 例1.在图1中根据入射光线AO和反射光线OB,画出法线和平面镜。

图1 点拨:此时AO,OB分别为入射光线和反射光线,此时两线之间的夹角为2倍的入射角大小,所以过入射点O作角AOB的平分线即为法线,注意法线要用虚线表示,根据法线和平面镜垂直即可作出平面镜。 例2.在图2中,S'为发光点S在平面镜中的像点,在图中画出平面镜的位置. 点拨:根据平面镜成像规律中“像和物的连线跟镜面垂直,它们到镜面的距离相等”这一特点,S'和S的连线的垂直平分线即为平面镜镜面位置(物和像关于平面镜对称)。 例3.小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井中,如图3所示。请在图上作出平面镜的位置,并标出镜面与水平面夹角的度数。 图3 点拨:根据光的反射定律中反射角等于入射角可知,反射光线和入射光线的夹角是120°,则反射角和入射角分别是60°,由此可确定出法线,再作出法线的垂线,即平面镜。具体作法如下图。 2. 确定物的位置 例4. 某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出,根据平面镜成像规律,在图4中画出发光点S的位置。写出具体步骤:

反射式数字全息显微镜光学系统

数字全息显微镜的光学系统设计 摘要 数字全息显微术是把数字全息和全息显微相结合,用CCD代替传统的全息干板来实现全息显微的过程。 本文通过理论的分析和计算,完成了以下工作: 1)在数字全息的方法上,介绍和比较了几种记录和再现的方法;并选择了无透镜傅里叶变换与同轴全息相结合的光路,可以最大利用CCD分辨率和简化光路。在系统光路中加入相移技术,消除零级和共轭像。 2)在1/2英寸CCD情况下,利用干涉仪原理设计出了基本光路;分析并选择了各个部件的具体参数;分析计算了系统中需要满足的条件。计算出在几种物镜预放大情况下,系统的分辨率和放大率。 在对微小物体做近距离显微时,本文的显微系统极限分辨率理论长度可以达到0.8μm左右。 关键词:全息术;数字全息显微;预放大技术。

Optical system design of digital holographic microscopy Abstract Digital holographic microscopy digital holography and holographic microscopy combined with CCD, instead of the traditional holographic plate to realize the process of holographic microscopy. In this paper, through the theoretical analysis and calculation, completed the following works: 1)Introduced and compared several recording and reproducing methods in the selection of digital holographic method,and chooses the lens-less Fourier transform and coaxial holographic to be the light path which can use CCD resolution and simplified the optical path. In the optical system with phase shifting technique to eliminate the effect of zero order and conjugate image. 2)In 1/2 inch CCD cases, using an interferometer principle to design the basic light path; Analysis and select the specific parameters of components;Calculate the conditions to meet the system. Calculate the system resolution and magnification in several objectives. In the short distance microscopic, the microscopic system can reach 1μm resolution lenth, Key Words: Holography;Digital holography microscopy;Preamplification -technology;

摄像机的光学系统

3.2 摄像机的光学系统 摄像机光学系统是摄像机重要的组成部分,它是决定图像质量的关键部件之一,也是摄像师拍摄操作最频繁的部位。摄像机的光学系统由内、外光学系统两部分组成,外光学系统便是摄像镜头,内光学系统则是在机身内部的分光系统和各种滤色片组成。图3—7所示为三片摄像机光学系统的基本组成。 图中:1—镜头;2—色温滤色片;3—红外截上滤色片; 4—晶体光学低通滤色片;5—分光棱镜;6—红、绿、蓝谱带校正片。 一.透镜成像的误差及其补偿 除了平面反射镜之外,任何光学系统成像都是有误差的。因此,我们要了解透镜成像的误差性质及其补偿方法。进而了解摄像机光学系统如何解决了透镜质量问题。 1.球差 为凸透镜孔径较大时,从轴上物点P发出的单色光束。通过透镜时,由于凸透镜的边缘部分比中心部分弯曲的厉害些,所以通过边缘部分的光线比近轴光线折射的严重,致使边缘部分的光线含聚于焦点F之前的F的点,因此在焦点处形成了一个中心亮、边缘模糊的小图盘,而不是很清晰的小亮点,这样的像差称为球差。如图3—8。 图3—8 2.色差

如图3—9,轴上一点P发出的光为复色光,由于玻璃对不同波长的光折射率略有不同,因此不同波长的光不能会聚于一点,如图上蓝光因波长较短成像于Q F点,而红光因波长较长成像于Q C点。这样形成的像差称为色差,表现为图像边缘有彩色镶边。 图3—9 3.像的几何失真 这种失真影响像与物的几何相似性,一般有桶形失真和枕形失真。(1)桶形失真 这种失真也称正失真,它是由于在物与透镜之间放置了一个光阑而形成的像差。其特点是整个像面的四个角向中心收拢,显得中间向外凸,如图3-10。 (2)枕形失真 这种失真也称负失真,它是固在透镜与像点之间放了一个光阑而形成的像差。其特点是整个像面的四个角向外拉伸,与桶形失真真正相反,如图3—11所示。

浙教版科学七年级下第二章光学之平面镜易错题整理(包含答案)

七下易错题整理:光的反射平面镜练习(含答案) 一、选择题 1.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是() A.迎着月光走时地上发亮处是水,背着月光走时地上暗处是水 B.迎着月光走时地上暗处是水,背着月光走时地上发亮处是水 C.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上发亮处是水 D.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上暗处是水 2.如图是利用透明玻璃板探究平面镜成像特点的实验示意图,下列说法正确的是() A.该实验最好在明亮的环境中进行 B.蜡烛远离玻璃板过程中,蜡烛的像始终与蜡烛 等大 C.把光屏放在玻璃板后像所在的位置,像会成在 光屏上 D.玻璃板应选择较厚且涂有水银反光面的镜子 3.某人手持边长为 6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离始终保持为 0.4m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了 6.0m,发现用这个镜子长度的 5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度约为() A. 4.0m B. 4.5m C. 5.0m D.5.5m 4.有一位同学在湖边拍了一张照片。因为湖水平静,岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中,哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影() A.倒影比真实景物暗一些 B.倒影比真实景物的清晰度略差一些 C.倒影中人物排列左右位置与拍照时的真实位置正好相反 D.景物与倒影对称于水面 5.下列现象中由光的直线传播形成的是() A.凿壁借光 B. 渔民叉鱼 C.水中倒影 D. 雨后彩虹6.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法.如右图是一种显示微小形变的装置. A为激光笔, B、 C是平面镜, P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点 D,当把重物 M放在台面 P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是() A.平面镜 B上的入射角变小,光斑向 D点的左侧移动 B.平面镜 B上的入射角变小,光斑向 D点的右侧移动 C.平面镜 B上的入射角变大,光斑向 D点的左侧移动

高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid

高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid 北京四维空间数码科技有限公司 一、概况介绍 高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid(以下简称“PixelGrid”)是由中国测绘科学研究院自主研发的“十一五”重大科技成果,获得2009年度国家测绘科技进步一等奖。 为将这一重大科技成果实现产业化,2008年开始,由中国测绘科学研究院参股单位北京四维空间数码科技有限公司进行成果转化和产品化,并开展销售。 该软件是我国西部1:5万地形图空白区测图工程以及第二次全国土地调查工程的主力软件, 被誉为国产的“像素工厂”。 PixelGrid以其先进的摄影测量算法、集群分布式并行处理技术、强大的自动化业务化处理能力、高效可靠的作业调度管理方法、友好灵活的用户界面和操作方式,全面实现了对卫星影像数据、航空影像数据以及低空无人机影像数据的快速自动处理,可以完成遥感影像从空中三角测量到各种比例尺的DEM/DSM、DOM等测绘产品的生产任务。 PixelGrid软件主界面。 二、主要特点 PixelGrid系统以现代摄影测量与遥感科学技术理论为基础,融合计算机技术和网络通讯技术,采用基于RFM通用成像模型的大范围遥感影像稀少或无控制区域网平差、基于旋转/缩放不变性特征多影像匹配的高精度航空影像自动空三、基于多基线/多重特征的高精度DEM/DSM自动提取、等高线数据半自动采集及网络分布式编辑、基于地理信息数据库等多源控制信息的高效影像地图制作、基于松散耦合并行服务中间件的集群分布式并行计算等一系列核心关键技术,是中国测绘科学研究院研制的一款类似“像素工厂”(ISTAR PixelFactoryTM)的新一代多源航空航 天遥感数据一体化高效能处理系统。

三反射式柱面光学系统设计及优化

第28卷 第7期光 学 学 报 Vol.28,No.72008年7月 ACTA OP TICA SINICA J uly ,2008 文章编号:025322239(2008)0721359205 三反射式柱面光学系统设计及优化 梁敏勇 廖宁放 冯 洁 林 宇 崔德琪 (北京理工大学信息科学技术学院颜色科学与工程国家专业实验室,北京100081) 摘要 针对传统单片柱透镜和柱面反射镜成像光束不理想以及视场通常小于1°,提出并设计了一种三反射式柱面结构。对柱面光线追迹及单片柱面镜成像进行了深入分析,分别设计了三反射式圆柱面和二次曲线柱面系统,提出了一种基于抛物柱面镜理想线聚焦的新型像差优化方法,使其在子午面方向各视场调制传递函数得到最佳优化,并达到成像光谱仪等在狭缝方向上高空间分辨率要求。其子午面总视场均达到了3°,在45lp/mm 分辨率条件下,边缘视场子午面方向的调制传递函数分别优于0.2和0.6。关键词 光学设计;三反射式柱面;线聚焦;光线追迹;二次曲线柱面 中图分类号 O433.1 文献标识码 A doi :10.3788/AOS20082807.1359 Des i g n a n d Op t i miz a t i on of Th ree Cyli n d rical Ref lect ors Op t ical S ys t e m Liang Minyong Liao Ningfang Feng J ie Lin Yu Cui Deqi (Nat ion al L abor ator y of Color Scie nce a n d Engi neeri ng ,School of I nf or m a tion Science a n d Tech nology , Beiji ng I nstit ute of Tech nology ,Beiji ng 100081,Chi n a ) Abs t r act A single cylindrical reflector usually has defects of distortional imaging beam and limited field of view usually less than 1°.A three cylindrical reflectors system is p resented to overcome these defects.Based on the ray t racing of cylindrical reflector ,a three circularly cylindrical reflectors and a three conic 2cylindrical reflectors system have been designed.The f ull field of view (FOV )has reached 3°in tangential plane ;on the edge of FOV ,the modulation t ransfer f unction (M TF )of the former design at 45lp/mm is better than 0.2and the latter is better than 0.6.A new optimization method using parabolic 2cylindrical reflector is p resented.This method can be used to optimize the M TF in tangential plane ,and the final M TF satisfies the requirement of the high spatial resolution in imaging spect rometer field. Key w or ds optical design ;three cylindrical reflectors ;line focusing ;ray t racing ;conic 2cylindrical reflector 收稿日期:2007210211;收到修改稿日期:2008201215 基金项目:国家863计划(2006AA12Z124)和国家自然科学基金(60377042)资助课题。 作者简介:梁敏勇(1981-),男,博士研究生,主要从事成像光谱技术、高光谱技术等方面的研究。 E 2mail :L my @https://www.wendangku.net/doc/c815233946.html, 导师简介:廖宁放(1960-),男,教授,博士生导师,主要从事成像光谱技术、颜色与图像技术等方面的研究。 E 2mail :Liaonf @https://www.wendangku.net/doc/c815233946.html, 1 引 言 随着光学加工工艺的日益发展,包含各种新型光学表面的光学系统不断涌现。柱面光学面形结构已广泛应用到各种光学系统中。例如在宽银幕电影的摄影镜头和放映镜头中,在希望获得变形图像(影像在两个相互垂直的方向上具有不同的缩放比例)等实用场合,都可以采用圆柱面透镜或圆柱面反射镜系统。在需要进行长狭缝聚光的仪器中和一些激光应用中,需要把圆激光束变换成线光束,例如激光 柱面波干涉仪、光切法三维面形测量、X 射线激光线 聚焦等[1~5]。此外,在遥感领域的推扫型成像光谱仪光路系统中,包括萨尼亚克(Sagnac )透射型[6]和菲涅耳全反射型傅里叶成像光谱仪[7],高通量干涉型计算层析成像光谱仪光路中也使用柱面光学系统实现投影功能[8,9]。柱面系统成像性能的优劣直接影响成像光谱仪系统的空间分辨率[10]。 针对传统单片柱透镜和柱面反射镜的成像光束不能产生理想线聚焦[11],且视场小等缺点,本文提

光学显微镜的发展历史

杨拓拓 (苏州大学现代光学技术研究所,江苏苏州215000) 1基本原理 显微镜成像原理及视角放大率 显微镜由物镜和目镜组成。物体AB 在物镜前焦面稍前处,经物镜成放大、倒立的实像A'B',它位于目镜前焦面或稍后处,经目镜成放大的虚像,该像位于无穷远或明视距离处。 图1-1显微镜系统光路图 牛顿放大率公式: f f x x ''= 'x 是像点到像方焦点的距离,x 是物点到物方焦点的距离。 根据牛顿放大率公式可得物镜的垂轴放大率为 '1'1'11--f f x ?== β 目镜的视觉放大率为: '22250 f =Γ 组合系统的放大率为 '2'121250f f ? -=Γ=Γβ 显微镜系统的像方焦距 ?-=/'2'1'f f f '250 f = Γ 显微镜系统成倒像轴向放大率 ' 1 f

'2'1'2'1/f f x x =β 若物点A 沿光轴移动很小的距离,则通过显微镜系统的像点'2A 将移动很大的距离,且移动 方向相同。 显微系统的角放大率 '2'1'2'1/x x f f =γ 即入射于物镜为大孔径光束,而由目镜射出为小孔径光束。 显微镜的孔径光阑 单组低倍显微物镜,镜框是孔径光阑。 复杂物镜一般以最后一组透镜的镜框作为孔径光阑。 对于测量显微镜,孔阑在物镜的象方焦面上,构成物方远心光路。 显微镜的视场光阑和视场 在显微物镜的象平面上设置了视场光阑来限制视场。由于显微物镜的视场很小,而且要求象面上有均匀的照度,故不设渐晕光阑。 显微镜是小视场大孔径成像,为获得大孔径并保证轴上点成像质量,显微镜线视场不超过物镜的1/20,线视场要求: 1 '120202β?=≤f y 显微镜的分辨率和有效放大率 光学仪器分辨率 瑞利判据:两个相邻的“点”光源所成的像是两个衍射斑,若两个等光强的非相干点像之间的间隔等于艾里圆的半径,即一个像斑的中心恰好落在另一个像斑的第一暗环处,则这两个点就是可分辨的点。当物面在无穷远时,以两点对光学系统的张角可表示两分辨点的距离,其值为:

高分辨率活细胞成像系统

高分辨率活细胞成像系统 一总体要求 ★1满足科研科室要求,凡涉及设备安装及施工由中标方负责,按照科室要求提供交钥匙工程 2投标时要求提供原厂家的检验报告、技术参数表及产品彩页 3投标产品应为国际知名品牌,最先进机型及配置,适用于科研、教学并满足将来科研发展需要。 ★4仪器配备所有软件使用最新版本且终身免费升级,端口免费开发,能够与我院各信息系统无缝对接 5数量:1台 二技术要求 1光源部分 1.1固态激发光源,由不少于7个独立单色激发光源组成,发射端能量22-89mW;包括如下光源 1.1.1381-399nm(DAPI,BFP),能量>50mW 1.1.2426-450nm(CFP,Pacific Blue)能量>80mW 1.1.3461-489nm(GFP,EGFP)能量>50mW 1.1.4505-515nm(YFP)能量>20mW 1.1.5529-556nm(OFP,RFP,DsRed)能量>80mW 1.1.6563-588nm(mCherry)能量>80mW 1.1.7621-643nm(Cy5)能量>40mW 1.2瞬时开关,光源通电至稳定工作间隔时间低于100微秒,非工作时光源自动关闭。光源工作寿命>10000小时 1.3激发光经过光纤传输,通过光强探测器实时监测入射光强变化 2显微镜部分 2.1高性能减震台 2.2研究型倒置显微镜 ★2.3提供科勒照明和临界照明两种照明方式并可根据用户是目镜观察还是成像自动电动切换 2.4物镜配备:60X平场复消色差物镜(油镜),数值孔径>1.42 40X平场半复消色差物镜(油镜),数值孔径>1.3 40X长工作距离(2.7-4mm)半复消色差物镜,数值孔径>0.6 20X长工作距离(6.6-7.8mm)半复消色差物镜,数值孔径>0.45 10X平场复消色差物镜,数值孔径>0.4

光的反射——平面镜成像(一)

二期课改教材分析(第一、二单元)之二 案例分析:我将以第一个光学的案例来结合具体分析活动卡的应用以新教材提倡的探究法的实施。 光的反射——平面镜成像(一) 教材分析: 本节是反射定律后的一个应用知识点。与学生生活息息相关,可以结合课程标准中的理念“从生活到物理,从物理走向社会”的目标达成,在课堂中有效引导学生进行物理规律的探究,并应用于生活中,把课延续到课外。 教学方法: 运用人认识自然规律事物的规律:实践→认识→再实践→再认识。整堂课使学生在教师引导下进行合作探究。 教学目标: (综述)通过团队合作探究,学到平面镜成像规律及其应用的相关知识;解决一个生活中熟视无睹的常见现象问题。体会科学家的观察、提问、实验验证的过程;感受努力后获得成功的喜悦;培养学生对科学的兴趣及好奇心;培养与他人合作的能力;通过小游戏,了解物理知识的广泛应用,培养学生多思考的好习惯。师生一起构建和谐的课堂教师充分尊重学生,从学生的需要出发,也体现了一种生命教育。 1、认知和技能领域: 知道平面镜概念; 掌握平面镜成像规律; 理解虚像概念; 知道平面镜在生活中的运用实例——潜望镜; 2、方法和过程领域: 在教师有效引导下进行合作探究; 3、情感、态度和价值观领域: 体会科学家的观察、提问、实验验证的过程; 感受努力后获得成功的喜悦;培养学生对科学的兴趣及好奇心; 培养与他人合作的能力;通过小游戏,了解物理知识的广泛应用,培养学生多思考的好习惯; 4、重点:平面镜成像规律;平面镜成像的应用。 难点:如何有效地引导合作探究;虚像的概念。 教学器材: 学生实验——两块玻璃板、刻度尺、白纸、自制木块、两支相同的蜡烛和火

光的反射、平面镜成像、光的折射作图专题附答案

光学作图专题 光的反射、平面镜成像、光的折射作图 1.(1)光与平面镜成30°角射在平面镜上,如图1所示,请根据光的反射定律画出它的反射光线,并标 明反射角的大小. 2.(2)画出图2物体AB在平面镜M中所成的像. 3. 4.图中S是一个点光源,S发出的哪一条入射光线经过镜面发射后通过点A,请作出这条入射光线. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.如图所示,光线垂直射入水面,水里有个平面镜,请画出此题的光路图。 12. 13. 14. 15. 16.~

17.如图所示,由点光源S发出的一束光AB射到镜面MN上,CD是由S发出的另一束入射光的反射光,请 在图中画出点光源S的位置。 18.如图所示,平面镜前有一点光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点, 请作出该光线的光路图。 19.如图所示,一束光线在空气和水两种介质的界面上 同时发生反射和折射,图中已标出反射光线,请画出 折射光线的大致方向和入射光线. 20. 21. 22. 23.如图所示,根据光的反射定律画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的度数. 24. 25.如图所示,一束激光α斜射向半圆形玻璃砖圆心O, ! 结果在屏幕上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。 26.(1)图1中入射光线与镜面成30度角,请你完成光路图并标出反射角. 27.(2)钱包掉到了沙发下面,没有手电筒,小明用平面镜反射灯光找到了钱包.图2中已经标出了入射 光线和反射光线的位置,请在图中画出法线与镜面. 28. 》

29.如图所示,平面镜前一个发光点S和它的两条光线,请在图中作出S在平面镜中的像, 并作出这两条光线的反射光线. 30. 31. 11.在图中作出物体AB在平面镜中所成的虚像A′B′. 12.如图所示,S是一个发光点,S′是它在平面镜中成的像,SA是S发出的 一条光线,请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。 13. 如图所示,根据平面镜成像的特点在图中请画出缺少的平面镜. 14.物体AB放在平面镜前,请在图中画出它经平面镜所成的像。 · 15. 如图所示,一束光从空气斜射到三棱镜上,请画出三棱镜内的折射光线(大致方 向). 16.潭清疑水浅,安全记心间,如图,A是水池底某点,请大致 作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′。 17.如图所示,发光点S发出一条射向水面的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P点,请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线。

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