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顯微鏡的光學(xué)原理
1、折射和折射率
光線在均勻的各向同性介質(zhì)中,兩點(diǎn)之間以直線傳播,當(dāng)通過(guò)不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí),則發(fā)生折射現(xiàn)像,這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體時(shí),光線在其介面改變了方向,并和法線構(gòu)成折射角。
2、透鏡的性能
透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的基本的光學(xué)元件,物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成。依其外形的不同,可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負(fù)透鏡)兩大類。 當(dāng)一束平行于光軸的光線通過(guò)凸透鏡后相交于一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)稱"焦點(diǎn)",通過(guò)交點(diǎn)并垂直光軸的平面,稱"焦平面"。
光學(xué)系統(tǒng)的革命性顛覆
傳統(tǒng)相機(jī)、攝像機(jī)都是通過(guò)光學(xué)鏡頭將物體發(fā)出的光線聚焦到膠片或傳感器上而形成圖像,這就注定手機(jī)無(wú)法做得很薄,相機(jī)不能降低厚度,哈勃望遠(yuǎn)鏡都發(fā)射到太空了,才發(fā)現(xiàn)巨大的鏡片加工出了問(wèn)題,不得不重新磨制了一個(gè),還得靠宇航員長(zhǎng)時(shí)間危險(xiǎn)的太空行走進(jìn)行修復(fù)。這一切在不久的將來(lái)可能都會(huì)改變,加州理工學(xué)院的科學(xué)家們正在研發(fā)一種革命性的無(wú)鏡頭相機(jī),用超薄的光學(xué)相控陣列(OPA)芯片來(lái)代替鏡頭和傳感器,通過(guò)在芯片上操縱入射光線來(lái)捕獲圖像,相當(dāng)于跳過(guò)鏡頭在傳感器上直接成像。
在微光、紅外、激光等光電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,為了滿足作戰(zhàn)使用和科研試驗(yàn)的要求,軍事領(lǐng)域主要發(fā)展了光學(xué)遙感技術(shù)、光電制導(dǎo)技術(shù)、光電跟蹤測(cè)量技術(shù)、光電對(duì)抗技術(shù)等光電綜合應(yīng)用技術(shù)。人們用冕牌玻璃做凸透鏡,火石玻璃做凹透鏡,組合成能會(huì)聚光的同時(shí)又能消除色差的復(fù)合透鏡,用它來(lái)做物鏡,才結(jié)束了折射望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)鏡筒的時(shí)代,成像質(zhì)量也大大增加。數(shù)控單點(diǎn)金剛石車削、光學(xué)玻璃透鏡模壓成型、光學(xué)塑料成型等高精密加工技術(shù)蓬勃發(fā)展,廣泛用于有色金屬、鍺、塑料、紅外光學(xué)晶體、鈹銅、鍺基硫族化合物玻璃等各類光學(xué)材料以及球面、非球面光學(xué)零件加工。