显微镜的双镜头特性

2021-12-23 09:52:49 admin 3

在研究不在镜头焦平面内的点光源时,通常可以方便地将完美镜头表示为由两个单独的镜头元件组成的系统。本教程探讨了通过此类系统的离轴倾斜光线。


本教程以一束平行光束通过与光轴重合的双透镜系统并从左向右传播的方式进行初始化。倾斜角度滑动,可以采用通过±25度倾斜的光束的轴线,并且所述物体侧焦距滑块调整最接近的范围为0.4-0.8厘米之间物体的透镜的焦距。像侧焦距滑块可以用于0.8-2.0厘米之间改变该值。一个复选框可以打开和关闭平面和球面波前的模拟,允许访问者查看当平面波前通过透镜系统时球面波是如何产生的。蓝色重置 按钮用于重新初始化教程。

在教程窗口中所示的双透镜系统中,从光源点S(1)发出并位于距透镜光轴距离为δ的球面波前Lens(a)转换为平面波. 当它从Lens(a) 出来时,平面波相对于透镜轴倾斜一个角度αδα是由正弦关系相关,与值˚F由被替换F(一):

δ = f × sin(α)
其中f是完美镜头的焦距。在穿过第二个透镜(Lens(b))后,平面波被转换回中心位于S(2)的球面波结果是一个完美的透镜,它等于Lens(a) + Lens(b),将来自点S(1) 的光聚焦到点S(2) 上,并且还通过将来自点S(2) 的光聚焦到点上来执行相反的动作S(1)在透镜系统中具有这种关系的焦点通常被称为共轭点

在经典光学术语中,光源S(1)和第一个透镜的入射面之间的空间称为物空间,而第二个透镜出射面和点S(2)之间的区域称为在图像空间所有与初级或次级光线有关的点都称为物体(或光学显微镜中的标本),而包含通过透镜折射而集中的光线的区域称为图像如果光波本身相交,则图像是真实的,而如果只有折射光线的投影延伸相交,则图像是虚拟的 图像是由镜头系统形成的。

如果点S(1)扩展为分布在同一焦平面上的一系列点,那么完美的透镜会将系列中的每个点聚焦到S(2)焦平面中的共轭点上如果S(1)的点集位于垂直于透镜光轴的平面中,则S(2) 中相应的共轭点也将位于垂直于光轴的平面中。反之亦然:镜头会将集合S(2)中的每个点聚焦到点集S(1)的平面或表面上的共轭点上这种类型的相应平面或表面称为共轭平面