阿貝成像原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告報(bào)告課程名稱課程名稱近代物理實(shí)驗(yàn)近代物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目阿貝成像原理和空間濾波阿貝成像原理和空間濾波專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí)1010物師物師姓名姓名鄧新炬鄧新炬學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)20102841022010284102儀器組號(hào)儀器組號(hào)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師朱星朱星成績(jī)成績(jī)?nèi)掌谌掌?0132013年月日一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解透鏡孔徑對(duì)成像的影響和簡(jiǎn)單的空間濾波；2.掌握在相干光條件下調(diào)節(jié)多透鏡系統(tǒng)的共軸；3.驗(yàn)證

2、和演示阿貝成像原理，加深對(duì)傅里葉光學(xué)中空間頻率、空間頻譜和空間濾波概念的理解；4.初步了解簡(jiǎn)單的空間濾波在光信息處理中的實(shí)際應(yīng)用.二.實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器GP78光具座JSQ250氦氖激光器及電源物（光柵）透鏡3（f=15mm、f=70mm、f=225mm）光闌片。三實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1、關(guān)于傅里葉光學(xué)變換、關(guān)于傅里葉光學(xué)變換設(shè)有一個(gè)空間二維函數(shù)，其二維傅里葉變換為：??yxg????????????dxdyyfxfiyxgyxgFffGyx

3、yx????????2exp式中、分別為、方向的空間頻率，是的逆傅里葉變換，即：xfyfxy??yxg??yxffG??????????yxyxyxyxdfdfyfxfiffGffGFyxg????????2exp)(1該式表示：任意一個(gè)空間函數(shù)可表示為無(wú)窮多個(gè)基元函數(shù)的線性疊加。??yxg????yfxfiyx??2exp是相應(yīng)于空間頻率為、的基元函數(shù)的權(quán)重，稱為的空間頻??yxyxdfdfffGxfyf??yxffG??yxg譜。理

4、論上可以證明，對(duì)在焦距為的會(huì)聚透鏡的前焦面上放一振幅透過(guò)率為的圖像作為物，f??yxg并用波長(zhǎng)為的單色平面波垂直照明，則在透鏡后焦面上的復(fù)振幅分布就是的傅里葉變???yx????yxg換，其中空間頻率、與坐標(biāo)、的關(guān)系為：??yxffGxfyfx?y????????????fyffxfyx??3、空間濾波、空間濾波空間函數(shù)??yxg變?yōu)轭l譜函數(shù)??yxffG，再變回到空間函數(shù)??yxg（忽略放大率）。顯然如果我們?cè)陬l譜面（即透鏡的后焦面）

5、上放一些不同結(jié)構(gòu)的光闌，以提?。ɑ蜣饤墸┠承╊l段的物信息，則必然使像面上的圖像發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣的圖像處理稱為空間濾波，頻譜面上這種光闌稱為濾波器。濾波器使頻譜面上一個(gè)或一部分頻率分量通過(guò)，而擋住其它頻率分量，從而改變了像面上圖像的頻率成分。例如光軸上的圓孔光欄可以作為一個(gè)低通濾波器，而圓屏就可以用作為高通濾波器。四實(shí)驗(yàn)步驟1、實(shí)驗(yàn)光路調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)光路調(diào)節(jié)在光具座上將小圓孔光闌靠近激光管的輸出端，上下左右調(diào)節(jié)激光管，使激光束能穿過(guò)小孔；

6、然后移遠(yuǎn)小孔，如光束偏離光闌，調(diào)節(jié)激光管的仰俯，再使激光能穿過(guò)小孔，重新將光闌移近，反復(fù)調(diào)節(jié)，直至小孔光闌在光具座上平移時(shí)，激光束能通過(guò)小孔光闌。2、阿貝成像原理實(shí)驗(yàn)、阿貝成像原理實(shí)驗(yàn)如實(shí)驗(yàn)光路圖在物平面上放上一維光柵，用激光器發(fā)出的細(xì)銳光束垂直照到光柵上，用一短焦距薄透鏡（6~10cm）組裝一個(gè)放大的成像系統(tǒng)，調(diào)節(jié)透鏡位置，使光柵狹縫清晰地成像在像平面屏上，那么在頻譜面上的衍射點(diǎn)如圖所示。在頻譜面上放上可調(diào)狹縫或?yàn)V波模板，使通過(guò)的衍射