光谱仪中的成象系统及其误差

<正> 光谱仪中的成象系统包括准直镜和成象物镜,它们是由简单透镜或球面反射镜组成.成象系统在光谱仪中的作用是使发散光束变成平行光束,平行光束成为会聚光束并使物体在一定位置成象。但我们在几何光学中讨论透镜成象时,范围仅限于光学系统的近轴区域,此外,还假定了介质的折射率不随光的波长而变。只有在物点和光线都限制在近轴区域的条件下,才能实现理想成象.而我们所遇到的大多是具有连续光谱的复色光,由于介质的折射率是随波长而     

光导池吸光度表达式的推导与计算

在窄矩形横截面入射光束被平凸透镜会聚后，其入射光线全部沿直线型光导池的子午面反射行进的情况下，推导出光导池吸光度表达式．按此式用计算机进行数值计算并作图，发现吸光度Ａ与待测样品浓度和光导池的长度均成很理想的线性关系．     

光在旋转双曲面上成象问题研究

研究了光在旋转双曲面上反射与折射光束的单心性，正确得到了其近轴成象的一般公式，给出了应用举例。     

光栅的衍射成象规律

本文在光栅对平行光的衍射公式的基础上,利用几何光学成象的观点分析了光栅对于同心光束(发散光束或会聚光束)的衍射成象规律。给出了确定光栅衍射象坐标的基本公式。同时还通过大量的实验和分析讨论了光栅衍射象的分布规律和公式的适用范围。     

一种特殊光学系统基点位置的三种解法

由有平面镜组成的折反光学系统,如图1所示,一般实验和研究领域内无不经常碰到。本文根据光学系统的等效理论,试用三种方法求出这种系统的主点和焦点位置。设折射系统的物像空间的介质折射率分别为ll和12,其焦距分别为人和f'1,折射系统与平面镜的距离为d,符号法则与文献［1］相同。图11作图法如图2所示,任作一条平行于主轴的人射线①,此光线经折射系统折射后,出射线②经过F"l点;光线②经平面镜反射时,遵从反射定律;再作一条与反射光线③平行且过F＇1点的辅助光线,此辅助光线经折射系统折射后成为平行于主轴的光线,连接它与折…     

光学谐振腔

光线在两镇间来回不断反射的腔叫做光学谐振腔、腔是由平面镜、凹面镜、凸面镜的任何两块镜的组合，构成各种类型光学谐振腔。腔的一个作用是提供光学正反馈（与光轴平行的光），以便在腔内建立和维持自激振荡。腔的另一个作用是控制振荡光束的特性。由于激光束的特性与光腔结构有不可分割的联系，因而可以用改变腔参数的方法，来达到控制光束特性的目的：①通过腔的适当设计和采用特殊的选模措施，可以有效地控制腔内实际振荡的模式数目，提高光子简并度，获得单色性好，方向性好的相干光；②调节腔的几何参数，可以直接控制光束的横向分布…     

均匀介质的透镜效应

1.自聚焦和自散焦现象激光光束通过均匀介质(如平行玻璃板)时,当入射光强达到阈值功率时,入射光束会被聚为一点,这与平行光经过凸透镜的情形完全相同,但会聚后的光线却不再散开而是保持会聚光斑的尺寸传播形成一条亮线,亮线的直径约在50μm～100μm,这些亮线光强高,亮线内部光强达到10~(10)～10~(11)w/     

折射棱镜最小偏向角论证及其在光学仪器中的应用

折射棱镜是通过两个折射表面对光线的折射进行工作，入射光线入射到折射棱镜上，经两折射面的折射，出射光线和入射光线产生偏折，出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角．当折射棱镜折射角很小时，称之为光楔．在光学仪器中，光楔应用很多，最常用的是将两块相同的光楔组合在一起相对转动，用以产生不同的偏向角．在计量仪器中，某些测微目镜应用了双光楔系统，靠改变两光楔的相对位置，通过光楔的较大移动获得像点的微量位移，达到测微目的．     

等振幅多光束干涉仪

设有平行放置的两平行板 P_1和 P_2。在 P_1上镀有完全反射的镀层,即反射系数为1的镀层,P_2上则在不同的反射部位镀上反射系不同的镀层,使得从旁进入的一宽约2毫米并略为会聚的光束,在 P_1、P_2间往复反射,每次在 P_2上反射的同时,即透出一束光,这些透出光的振幅均相同,如图一所示。如用一聚光镜将这些透出光束会聚起来,则在其焦平面上将出现一组平行干涉条纹。现在我们来求使各透出光束振幅相同的条件。在图二中,设入射光的振幅为 a,P_2上各反射处的反射比和透射比分别依次以 r_1,t_1;r_2,t_2;r_3,t_3;…r_n,t_n.表之。则各透出光的振幅即如图二     

光轴取向任意时单轴晶体内表面上的双反射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,寻常光和非寻常光从单轴晶体入射到各向同性介质时界面上的双反射和折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究

玻璃对X射线的折射率接近1，无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控．将大量毛细管按照一定方式排列组合，在符合全反射原理的情况下，对点X光源发射的X射线进行调控；着重于研究整体毛细管X光平行束透镜，利用光线追迹法进行数值模拟，设计仿真模拟程序，模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜中的传播路径；通过改变毛细管的子管参数和排列方式，使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区，并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜；通过试验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像，验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用，其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7 mrad．      

关于光栏和光瞳教学的探讨

本文主要探讨在教学上如何利用实验及学生已有知识来讲清楚为什么成象光束的大小是由孔径光栏控制的,但成象光束在物空间的孔径角却不是由孔径光栏直接对光轴上物点的张角来决定,而是用入射光瞳对光轴上物点的张角来决定;以及怎样讲清入射光瞳对光轴上物点的张角等于孔径光栏对成象光束所限制的孔径角.     

浅析光学系统理想成像的条件

本论述从波动光学说起，利用从条件入λ→0引出的光线的概念，应用费马原理讨论了物象共轭的介质折射面应具有的形状；以球面折射成像为核心，讨论了光学系统理想成像的两个条件：近轴光束条件和近轴物点条件。     

“虚物”不能成象于视网膜上

学生在观察凸透镜成象规律的实验中发现，当光屏上成一倒立清晰的实象时，如果眼晴在透镜和屏之间通过透镜观察，会看到一个正立的象．对这一意外的发现，有的同学感到不解，有的则作出错误推测．本文试分析说明这一现象．l实物、虚物、实象、虚象对某一光学系统而言，发散的人射光线的顶点为实物点（它可以是真实的物，也可以是其他光学系统的实象或虚象，这三种类型的“实物”，对限而言，都是发散的人射光线的顶点，它们在眼中引起的感觉完全相同，单凭视觉无法区别它们是真实的物，还是实象或虚象）；会聚的人射光线的交点为虚物点，如…     

球状光纤耦合器的原理和参数设计

根据光线传输的基本原理,通过计算和推导,讨论了为使半导体激光器发出的全部光束能够投射到小球表面,其折射光线能全部进入光纤光芯,并在光芯内全反射传播,小球半径应满足的条件以及半导体激光器光源应安装的位置,并用解析式表达、讨论了在制作和设计球状光纤耦合器时应该注意的参数设计,为球状光纤耦合器的设计提供了理论计算依据。     

用F-P标准具测量He-Ne激光的波长和谱线宽度

该实验利用F-P标准具自行设计自组实验对He-Ne激光的波长和谱线宽度进行了测量.自He-Ne激光器发出的光经扩束镜扩束后,再通过一凸透镜会聚,以某角度入射到F-P标准具上,透射的光线通过另一凸透镜并在焦平面上形成干涉条纹.通过测量干涉条纹的直径,并处理数据,得到的结果与实际值吻合很好.     

蜃景稽古

海市蜃楼是一种大自然中偶尔出现的光学现象。其产生原理是由于光线在垂直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果,简称蜃景。蜃景不仅能在海上、沙漠中产生,柏油马路上偶尔也会看到。现代科学已经对大多数蜃景做出了正确解释,认为蜃景是地球上物体反射的光经大气折射而形成的     

复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算

本文就光在复合单轴晶体内任意两单轴晶体分界面上的反射和折射,求得了复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算公式,为研究新的晶体光学器件提供了一个依据。     

景物空间的镜面反射(折射)现象绘制方法

为了提高视点相关的镜面反射(折射)现象的绘制速度和绘制质量,提出了计算任意曲面反射(折射)光学映射虚物体的方法。该方法根据实际物体在反射/折射体中所成的像创建虚物体,利用图形加速硬件像处理实际三维物体一样绘制这些虚物体,将得到的关于虚物体的图像与实际反射/折射体的图像相混合,就可以得到有反射/折射效果的最终图像。实验结果表明:该方法可以克服光线跟踪方法当空间点采样不足时所带来的走样问题。该方法利用图形硬件加速,提高了绘制的速度。     

几何光学的符号法则

<正> (一)引言在几何光学中,我们借助“光线”这个概念,按照光的直线进行和可逆性质,以及光在介质分界面上的反射与折射规律,由其几何关系,运用数学方法导出若干基本公式,以此研究光学系统的物象关系,这无论是在实用上还是在理论上均有很重要的价值。与力学中对质点运动的描写一样,几何光学中对光在介质中传播的描写,也须选用某种座标和做出某些规定。这