自组望远镜实验步骤 - 请问自组望远镜的实验步骤？

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请问自组望远镜的实验步骤？

1. 回答人: 匿名时间: 06-14 23:24:44

1、先将已知焦距的望远物镜、目镜分别夹持在磁力表座上，之后将平行光管（提供无限远的物）、望远物镜、目镜依次放置在工作平台上，如图7－2所示。
2、将物镜的位置固定，用接收屏来接收物体经物镜所成的像，直到最清晰，并记下这时接收屏所位于的工作台上的刻尺的读数。

3、接收屏，将目镜移近物镜，直至令目镜的物方焦面与接收屏所处的刻尺读数位置大致相重合，此时固定好目镜的位置。通过调整磁力表座夹持器调整三者共轴等高。
4、通过微调装置沿轴向前后移动目镜，人眼位于目镜之后进行观察，直至能够看到清晰的像。此时可粗略认为物镜的像方焦面与目镜的物方焦面相重合，从而实现了望远镜的自组。

2. 回答人: 匿名时间: 06-12 10:01:25

实验九信息光学
【实验目的】
1. 了解阿贝成像原理
2. 自选、自学、自做，独立完成实验操作，培养实践能力和创新精神
3. 验证阿贝成像并对实验现象进行正确的解释
【仪器用具】
光具座，He-Ne激光器，白光光源，望远镜，20cm焦距透镜，扩束镜，可变旋转狭缝，铜网格，θ调制的图象，凸透镜，毛玻璃
【实验内容】
（一）实验原理
在经典光学中，成像理论是建立在几何光学基础上的，可以解决很多问题；但也有它的局限性。而傅里叶光学在新的高度上来分析和解决光的现象，处理一些无法用经典光学理论解决的问题。在处理振动和波这类问题时，傅里叶变换是一个有力工具。
我们知道，光是电磁波，而电磁波可表示为空间的函数，即空间的每点，都有一电磁矢量。比如对一平面二维物体，设其物函数为g（x,y），即对平面上一点（x，y），其电磁矢量为g（x,y），则根据傅里叶变换物函数g（x,y）可视为一系列不同空间频率的单色平面波exp[i 2π（ζx+ηy）]（称为基函数）的线性叠加：
g（x, y）=∫∫G（ζ，η）exp[i 2π（ζx+ηy）] dζdη
其中，G（ζ，η）被称为物函数g（x,y）的空间频谱，它可由物函数g（x,y）求得：G（ζ，η）=∫∫g（x,y）exp[ - i 2π（ζx+ηy）] dx dy
g（x,y）与G（ζ，η）数学上称为傅立叶变换对，实际上它们描述的是同一光场，只是描述的角度不一样。理论和实验表明，一个完善的薄透镜是一个二维的傅立叶变换器。对于放置在物方焦平面上的物，在象方焦平面上成的象就是物的傅里叶变换，即物函数g（x,y）的频谱G（ζ，η）。（注意：焦平面本是几何光学的概念，在这里赋予了它新的意义）
图1 阿贝成象原理

阿贝成象原理认为，在平行的相干光照明的情况下，透镜成象过程可以分为两步：第一步是通过物体的衍射光在透镜的后焦面形成一个初级衍射图(即频谱图)，称为次级光源；第二步是这个次级光源所发出的次波相互干涉，结果在象平面上形成物体的象。如图1所示。
阿贝成象原理是近代变换光学的先驱。按照傅里叶的观点，光经过物衍射而形成的谱就是物复振幅的空间傅里叶谱，因此阿贝成象的两步过程也就是两次傅里叶变换，第一步是将光场分布变换成傅氏面内的空间频谱分布，而第二步是将傅氏面内的空间频谱分布作逆变换，还原为雷同物的象。
因为象（像函数）是由通过透镜的物函数各个傅立叶分量重新组合而成的，所以可以通过改变频谱函数（即在频谱面上人为的放置一些滤波器以改变频谱面上某些位置的光振幅和相位或者插入各种结构的光阑，挡去某些空间频谱分量），来改变像函数，从而控制、改变的象的结构。这个改变频谱函数的过程就叫做空间滤波。
空间滤波的应用很多，它可以实现图象的加、减、增强、消模糊等等。本实验介绍阿贝－波特（A.B.Porter）空间滤波以及θ调制实验。
（二）实验步骤
1、阿贝－波特（A.B.Porter）空间滤波实验
1906年，波特从实验上证实了阿贝两步成象理论，也对傅里叶分析的最基本原理提供了

有力的证明。实验装置图及光路图见图2、图3。

图2 实验装置图
图3 实验光路图

先根据实验装置图摆好各仪器，其中L1和L2组合用一望远镜代替，物为网格，L3为傅立叶透镜；调节激光器、望远镜、网格、透镜和毛玻璃屏，使之共轴；且使铜网格与透镜的距离略大于透镜的焦距（20cm）。然后插上电源，激光器即被打开，调节望远镜的位置，将激光扩束准直。用扩束准直后的激光光束照明铜网格（物），使其在毛玻璃上成一清晰的像（见图4（d））。用一纸板置于透镜的象方焦平面（频谱面）处，可以看到网格的衍射图样，它是衍射斑的二维点阵（见图4（a））。再把可旋转的狭缝光阑置于频谱面处，仅使一排衍射亮点通过，旋转狭缝，观察毛玻璃屏上的网格图象的变化。特别地，当采用如图4(b)、（c）所示的空间滤波形式时，认真观察图象(见图4（e）、（f）)。

2、θ调制实验（分光滤波实验）
图5 透明物

这是一类用白光照明透明物体（θ调制的图象），而在象面上得到彩色图象的有趣实验。透明物由不同形状的光栅片（天、地、房子）拼成（见图5）。天、地、房子三组光栅片的取向不同，取向之间各成120度。当一束白光照射到这透明物上时，在频谱面上呈现的是沿不同方向铺展的彩色斑；如果把描图纸放在频谱面上，并在适当的地方开些小孔，让所需颜色通过，这样在象面上就可以得到我们所期待的彩色图象：蓝天、绿地、红房子。

按照实验装置图及光路图（如图6所示）摆好仪器。打开溴钨灯，用透镜L1将溴钨灯S所发出的光准直成平行光（即将溴钨灯放在L1的焦点上），将物放置在平行光束中，移动透镜L2，使透明物在屏上成一清晰的象。用一张描图纸放在L2的焦平面上，这时可以在描图纸上看到频谱（见图7）。在频谱图上除零级外其它各级均有色散。判断透明物中天、地、房子在频谱面上对应的方向（你能根据阿贝成象原理给出一个简单的方法吗？）。用一
根点燃的香烧掉在描图纸上三个不同物对应方向上的三种不同颜色，从
而使对应天的蓝光，对应地的绿光，对应房子的红光通过，而其它光被过
滤掉；这样在象面上就形成了蓝天，绿地，红房子的有趣的图象。

【注意事项】
1．不要直视激光，以防伤害眼睛。
2．在用香烧孔时手要保持稳定，否则很容易烧掉别的颜色。并且注意不要烫着身体，衣服或其他物品。

3. 回答人: 匿名时间: 06-11 16:50:15

常见望远镜可简单分为伽利略望远镜，开普勒望远镜，和牛顿式望远镜。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。其优点是结构简单，能直接成正像。但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用，而多被玩具级的望远镜采用，所以又被称做观剧镜.
开普勒望远镜：原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以目前军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。

正像系统分为两类：棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直角棱镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。

牛顿发明的反射式望远镜多为大型座镜所采用，在此不再赘述。

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