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光學儀器是學什麼

發布時間:2022-08-28 11:39:04

Ⅰ 光學儀器是指激光類儀器嗎

光學儀器是指利用光學原理進行工作的儀器,一般都有透鏡,利用光線的折射反射原理工作的儀器。激光儀器有些屬於有些不屬於。

Ⅱ 光學是什麼

光學
光學是研究光(電磁波)的行為和性質,以及光和物質相互作用的物理學科。傳統的光學只研究可見光,現代光學已擴展到對全波段電磁波的研究。

光是一種電磁波,在物理學中,電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組描述;同時,光具有波粒二象性,需要用量子力學表達。

光學的起源在西方很早就有光學知識的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330~260)的<反射光學>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯學者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)寫過一部<光學全書>,討論了許多光學的現象。

光學真正形成一門科學,應該從建立反射定律和折射定律的時代算起,這兩個定律奠定了幾何光學的基礎。17世紀,望遼鏡和顯微鏡的應用大大促進了幾何光學的發展。

光的本性也是光學研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成,認為這些微粒按力學規律沿直線飛行,因此光具有直線傳播的性質。19世紀以前,微粒說比較盛行。但是,隨著光學研究的深入,人們發現了許多不能用直進性解釋的現象,例如乾涉、繞射等,用光的波動性就很容易解釋。於是光學的波動說又佔了上風。兩種學說的爭論構成了光學發展史上的一根紅線。

狹義來說,光學是關於光和視見的科學,optics(光學)這個詞,早期只用於跟眼睛和視見相聯系的事物。而今天,常說的光學是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到 X射線的寬廣波段范圍內的,關於電磁輻射的發生、傳播、接收和顯示,以及跟物質相互作用的科學。光學是物理學的一個重要組成部分,也是與其他應用技術緊密相關的學科。

光學是一門有悠久歷史的學科,它的發展史可追溯到2000多年前。

人類對光的研究,最初主要是試圖回答「人怎麼能看見周圍的物體?」之類問題。約在公元前400多年(先秦的代),中國的《墨經》中記錄了世界上最早的光學知識。它有八條關於光學的記載,敘述影的定義和生成,光的直線傳播性和針孔成像,並且以嚴謹的文字討論了在平面鏡、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關系。

自《墨經)開始,公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發明透鏡;公元1590年到17世紀初,詹森和李普希同時獨立地發明顯微鏡;一直到17世紀上半葉,才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結果,歸結為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。

1665年,牛頓進行太陽光的實驗,它把太陽光分解成簡單的組成部分,這些成分形成一個顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特徵,各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。

牛頓還發現了把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學平玻璃板上,當用白光照射時,則見透鏡與玻璃平板接觸處出現一組彩色的同心環狀條紋;當用某一單色光照射時,則出現一組明暗相間的同心環條紋,後人把這種現象稱牛頓環。藉助這種現象可以用第一暗環的空氣隙的厚度來定量地表徵相應的單色光。

牛頓在發現這些重要現象的同時,根據光的直線傳播性,認為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來,在均勻媒質內遵從力學定律作等速直線運動。牛頓用這種觀點對折射和反射現象作了解釋。

惠更斯是光的微粒說的反對者,他創立了光的波動說。提出「光同聲一樣,是以球形波面傳播的」。並且指出光振動所達到的每一點,都可視為次波的振動中心、次波的包絡面為傳播波的波陣面(波前)。在整個18世紀中,光的微粒流理論和光的波動理論都被粗略地提了出來,但都不很完整。

19世紀初,波動光學初步形成,其中托馬斯·楊圓滿地解釋了「薄膜顏色」和雙狹縫乾涉現象。菲涅耳於1818年以楊氏乾涉原理補充了惠更斯原理,由此形成了今天為人們所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它可圓滿地解釋光的乾涉和衍射現象,也能解釋光的直線傳播。

在進一步的研究中,觀察到了光的偏振和偏振光的乾涉。為了解釋這些現象,菲涅耳假定光是一種在連續媒質(以太)中傳播的橫波。為說明光在各不同媒質中的不同速度,又必須假定以太的特性在不同的物質中是不同的;在各向異性媒質中還需要有更復雜的假設。此外,還必須給以太以更特殊的性質才能解釋光不是縱波。如此性質的以太是難以想像的。

1846年,法拉第發現了光的振動面在磁場中發生旋轉;1856年,韋伯發現光在真空中的速度等於電流強度的電磁單位與靜電單位的比值。他們的發現表明光學現象與磁學、電學現象間有一定的內在關系。

1860年前後,麥克斯韋的指出,電場和磁場的改變,不能局限於空間的某一部分,而是以等於電流的電磁單位與靜電單位的比值的速度傳播著,光就是這樣一種電磁現象。這個結論在1888年為赫茲的實驗證實。然而,這樣的理論還不能說明能產生象光這樣高的頻率的電振子的性質,也不能解釋光的色散現象。到了1896年洛倫茲創立電子論,才解釋了發光和物質吸收光的現象,也解釋了光在物質中傳播的各種特點,包括對色散現象的解釋。在洛倫茲的理論中,以太乃是廣袤無限的不動的媒質,其唯一特點是,在這種媒質中光振動具有一定的傳播速度。

對於像熾熱的黑體的輻射中能量按波長分布這樣重要的問題,洛倫茲理論還不能給出令人滿意的解釋。並且,如果認為洛倫茲關於以太的概念是正確的話,則可將不動的以太選作參照系,使人們能區別出絕對運動。而事實上,1887年邁克耳遜用乾涉儀測「以太風」,得到否定的結果,這表明到了洛倫茲電子論時期,人們對光的本性的認識仍然有不少片面性。

1900年,普朗克從物質的分子結構理論中借用不連續性的概念,提出了輻射的量子論。他認為各種頻率的電磁波,包括光,只能以各自確定分量的能量從振子射出,這種能量微粒稱為量子,光的量子稱為光子。

量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長分布的規律,而且以全新的方式提出了光與物質相互作用的整個問題。量子論不但給光學,也給整個物理學提供了新的概念,所以通常把它的誕生視為近代物理學的起點。

1905年,愛因斯坦運用量子論解釋了光電效應。他給光子作了十分明確的表示,特別指出光與物質相互作用時,光也是以光子為最小單位進行的。

1905年9月,德國《物理學年鑒》發表了愛因斯坦的「關於運動媒質的電動力學」一文。第一次提出了狹義相對論基本原理,文中指出,從伽利略和牛頓時代以來占統治地位的古典物理學,其應用范圍只限於速度遠遠小於光速的情況,而他的新理論可解釋與很大運動速度有關的過程的特徵,根本放棄了以太的概念,圓滿地解釋了運動物體的光學現象。

這樣,在20世紀初,一方面從光的乾涉、衍射、偏振以及運動物體的光學現象確證了光是電磁波;而另一方面又從熱輻射、光電效應、光壓以及光的化學作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。

1922年發現的康普頓效應,1928年發現的喇曼效應,以及當時已能從實驗上獲得的原子光譜的超精細結構,它們都表明光學的發展是與量子物理緊密相關的。光學的發展歷史表明,現代物理學中的兩個最重要的基礎理論——量子力學和狹義相對論都是在關於光的研究中誕生和發展的。

此後,光學開始進入了一個新的時期,以致於成為現代物理學和現代科學技術前沿的重要組成部分。其中最重要的成就,就是發現了愛因斯坦於1916年預言過的原子和分子的受激輻射,並且創造了許多具體的產生受激輻射的技術。

愛因斯坦研究輻射時指出,在一定條件下,如果能使受激輻射繼續去激發其他粒子,造成連鎖反應,雪崩似地獲得放大效果,最後就可得到單色性極強的輻射,即激光。1960年,梅曼用紅寶石製成第一台可見光的激光器;同年製成氦氖激光器;1962年產生了半導體激光器;1963年產生了可調諧染料激光器。由於激光具有極好的單色性、高亮度和良好的方向性,所以自1958年發現以來,得到了迅速的發展和廣泛應用,引起了科學技術的重大變化。

光學的另一個重要的分支是由成像光學、全息術和光學信息處理組成的。這一分支最早可追溯到1873年阿貝提出的顯微鏡成像理論,和1906年波特為之完成的實驗驗證;1935年澤爾尼克提出位相反襯觀察法,並依此由蔡司工廠製成相襯顯微鏡,為此他獲得了1953年諾貝爾物理學獎;1948年伽柏提出的現代全息照相術的前身——波陣面再現原理,為此,伽柏獲得了1971年諾貝爾物理學獎。

自20世紀50年代以來,人們開始把數學、電子技術和通信理論與光學結合起來,給光學引入了頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關運算等概念,更新了經典成像光學,形成了所謂「博里葉光學」。再加上由於激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特內克斯改進了的全息術,形成了一個新的學科領域——光學信息處理。光纖通信就是依據這方面理論的重要成就,它為信息傳輸和處理提供了嶄新的技術。

在現代光學本身,由強激光產生的非線性光學現象正為越來越多的人們所注意。激光光譜學,包括激光喇曼光譜學、高解析度光譜和皮秒超短脈沖,以及可調諧激光技術的出現,已使傳統的光譜學發生了很大的變化,成為深入研究物質微觀結構、運動規律及能量轉換機制的重要手段。它為凝聚態物理學、分子生物學和化學的動態過程的研究提供了前所未有的技術。

光學的研究內容

我們通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。

幾何光學是從幾個由實驗得來的基本原理出發,來研究光的傳播問題的學科。它利用光線的概念、折射、反射定律來描述光在各種媒質中傳播的途徑,它得出的結果通常總是波動光學在某些條件下的近似或極限。

物理光學是從光的波動性出發來研究光在傳播過程中所發生的現象的學科,所以也稱為波動光學。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現出的現象。

波動光學的基礎就是經典電動力學的麥克斯韋方程組。波動光學不詳論介電常數和磁導率與物質結構的關系,而側重於解釋光波的表現規律。波動光學可以解釋光在散射媒質和各向異性媒質中傳播時現象,以及光在媒質界面附近的表現;也能解釋色散現象和各種媒質中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對光的現象的影響。

量子光學 1900年普朗克在研究黑體輻射時,為了從理論上推導出得到的與實際相符甚好的經驗公式,他大膽地提出了與經典概念迥然不同的假設,即「組成黑體的振子的能量不能連續變化,只能取一份份的分立值」。

1905年,愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論,進而提出了光子的概念。他認為光能並不像電磁波理論所描述的那樣分布在波陣面上,而是集中在所謂光子的微粒上。在光電效應中,當光子照射到金屬表面時,一次為金屬中的電子全部吸收,而無需電磁理論所預計的那種累積能量的時間,電子把這能量的一部分用於克服金屬表面對它的吸力即作逸出功,餘下的就變成電子離開金屬表面後的動能。

這種從光子的性質出發,來研究光與物質相互作用的學科即為量子光學。它的基礎主要是量子力學和量子電動力學。

光的這種既表現出波動性又具有粒子性的現象既為光的波粒二象性。後來的研究從理論和實驗上無可爭辯地證明了:非但光有這種兩重性,世界的所有物質,包括電子、質子、中子和原子以及所有的宏觀事物,也都有與其本身質量和速度相聯系的波動的特性。

應用光學 光學是由許多與物理學緊密聯系的分支學科組成;由於它有廣泛的應用,所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬於光學范圍。例如,有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學;以正常平均人眼為接收器,來研究電磁輻射所引起的彩色視覺,及其心理物理量的測量的色度學;以及眾多的技術光學:光學系統設計及光學儀器理論,光學製造和光學測試,干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等;還有與其他學科交叉的分支,如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。

Ⅲ 光學儀器的概述

光學儀器(英語:optical instrument)是能夠產生光波並顯示圖像,或接收光波並分析、確定其若乾性質的一類儀器。光學儀器是儀器儀錶行業中非常重要的組成類別,是工農業生產、資源勘探、空間探索、科學實驗、國防建設以及社會生活各個領域不可缺少的觀察、測試、分析、控制、記錄和傳遞的工具。特別是現代光學儀器的功能已成為人腦神經功能的延伸和拓展。

Ⅳ 光學系統的研究設計需要學習哪些課程

應用抄光學(很多學校用工程光學教材,上篇為幾何光學和光學設計)是基礎課,相關教材和習題集很多,學完後,會發現有許多問題,因為光學設計是一門很難自學的課程,了解和掌握基本知識後,必須在專業人員的指導下,學會使用光學設計手冊,通過參加各種專業光學設計軟體培訓,才能夠算是入門。當然這只是說必須的是這些,要想學好,用好,最好多聽些相關專業課如光學零件冷加工、光學設計基礎等!(許多大學有光學設計或者光學儀器專業,呵呵要四年下來才是掌握基本技能)

Ⅳ 光學儀器是指什麼

比如做光學實驗時用的光具座、透鏡、玻璃磚、光屏等等。

Ⅵ 研究光學儀器 應該學什麼專業

光學唄!中科院在這方面最強了!上海光機所,西安光機所,長春光機所,成都光電所,各各都是國家光學頂尖科研機構,從軍事,到民用,到航天,從物理光學到光電子學,到量子光學,瞬態光學,空間光學,生物光學,從飛秒激光,到空間相位器,從高速攝像技術,到激光光鑷,從光學探測,到光纖傳到,項目繁多,品類齊全,擁有著名院士,科學家,研究員,多次承擔國家科研,航天,國防,民用建設項目!

Ⅶ 物理光學儀器的原理

放大鏡原理
為看清楚微小的物體或物體的細節,需要把物體移近眼睛,這樣可以增大視角,使在視網膜上形成一個較大的實像。但當物體離眼的距離太近時,反而無法看清楚。換句話說話,要明察秋毫,不但應使物體對眼有足夠大的張角,而且還應取合適的距離。顯然對眼睛來說,這兩個要求是相互制約的,若在眼睛前面配置一個凸透鏡便能解決這一問題。凸透鏡是一個最簡單的放大鏡,是幫助眼睛觀察微小物體或細節的簡單的光學儀器。�
現以凸透鏡為例,計算它的放大本領。把物體PQ置於透鏡L的物方焦點和透鏡之間並使它靠近焦點,如圖2-20(a)所示,於是物體經透鏡成一放大的虛像P′Q′。為了便於觀察,通常使虛像位於明視距離處。P′Q′對眼的視角近似為

若不用透鏡而將物置於明視距離處時,從瞳孔看物的視角為
(y以cm為單位) (2—3)��
於是透鏡的放大本領為

� (f′以cm為單位) (2—4)��
若凸透鏡的像方焦距為10cm,則由該透鏡做成的放大鏡的放大本領為2.5倍,寫成2.5×。如果僅從放大本領來考慮,焦距應該取得短一些,而且似乎這樣可以得到任意大的放大本領。但由於像差的存在,一般採用的放大本領約為3×。如果採用復式放大鏡(如目鏡),則可以減少像差,並使放大本領達到20×。
開普勒望遠鏡
原理由兩個凸透鏡構成。由於兩者之間有一個實像,可方便的安裝分劃板,並且各種性能優良,所以目前軍用望遠鏡,小型天文望遠鏡等專業級的望遠鏡都採用此種結構。但這種結構成像是倒立的,所以要在中間增加正像系統。
正像系統分為兩類:棱鏡正像系統和透鏡正像系統。我們常見的前寬後窄的典型雙筒望遠鏡既採用了雙直角棱鏡正像系統。這種系統的優點是在正像的同時將光軸兩次折疊,從而大大減小瞭望遠鏡的體積和重量。透鏡正像系統採用一組復雜的透鏡來將像倒轉,成本較高,但俄羅斯20×50三節伸縮古典型單筒望遠鏡既採用設計精良的透鏡正像系統。

投影儀http://ke..com/view/55705.htm

照相機是用於攝影的光學器械。被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭(攝景物鏡)和控制曝光量的快門聚焦後,被攝景物在暗箱內的感光材料上形成潛像,經沖洗處理(即顯影、定影)構成永久性的影像,這種技術稱為攝影術。
最早的照相機結構十分簡單,僅包括暗箱、鏡頭和感光材料。現代照相機比較復雜,具有鏡頭、光圈、快門、測距、取景、測光、輸片、計數、自拍等系統,是一種結合光學、精密機械、電子技術和化學等技術的復雜產品。
在公元前400年前 ,墨子所著《墨經》中已有針孔成像的記載;13世紀,在歐洲出現了利用針孔成像原理製成的映像暗箱,人走進暗箱觀賞映像或描畫景物;1550年,義大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置於原來的針孔位置上,映像的效果比暗箱更為明亮清晰 ;1558年,義大利的巴爾巴羅又在卡爾達諾的裝置上加上光圈,使成像清晰度大為提高;1665年,德國僧侶約翰章設計製作了一種小型的可攜帶的單鏡頭反光映像暗箱,因為當時沒有感光材料,這種暗箱只能用於繪畫 。
1822年,法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片,但成像不太清晰,而且需要 八個小時的曝光。1826年,他又在塗有感光性瀝青的錫基底版上,通過暗箱拍攝了一張照片。
1839年,法國的達蓋爾製成了第一台實用的銀版照相機 ,它是由兩個木箱組成,把一個木箱插入另一個木箱中進行調焦,用鏡頭蓋作為快門,來控制長達三十分鍾的曝光時間,能拍攝出清晰的圖像。
1860年,英國的薩頓設計出帶有可轉動的反光鏡取景器的原始的單鏡頭反光照相機;1862年,法國的德特里把兩只照相機疊在一起,一隻取景,一隻照相,構成了雙鏡頭照相機的原始形式;1880年,英國的貝克製成了雙鏡頭的反光照相機。
隨著感光材料的發展,1871年,出現了用溴化銀感光材料塗制的干版,1884年,又出現了用硝酸纖維(賽璐珞)做基片的膠卷。
隨著放大技術和微粒膠卷的出現,鏡頭的質量也相應地提高了。1902年,德國的魯道夫利用賽得爾於1855年建立的三級像差理論,和1881年阿貝研究成功的高折射率低色散光學玻璃 ,製成了著名的「天塞」鏡頭,由於各種像差的降低,使得成像質量大為提高。在此基礎上,1913年德國的巴納克設計製作了使用底片上打有小孔的 、35毫米膠卷的小型萊卡照相機。
不過這一時期的35毫米照相機均採用不帶測距器的透視式取景器。1930年製成彩色膠卷;1931年,德國的康泰克斯照相機已裝有運用三角測距原理的雙像重合測距器,提高了調焦准確度,並首先採用了鋁合金壓鑄的機身和金屬幕簾快門。
1935年,德國出現了埃克薩克圖單鏡頭反光照相機,使調焦和更換鏡頭更加方便。為了使照相機曝光准確,1938年柯達照相機開始裝用硒光電池曝光表。1947年,德國開始生產康泰克斯S型屋脊五棱鏡單鏡頭反光照相機,使取景器的像左右不再顛倒,並將俯視改為平視調焦和取景,使攝影更為方便。
1956年,聯邦德國首先製成自動控制曝光量的電眼照相機 ;1960年以後,照相機開始採用了電子技術,出現了多種自動曝光形式和電子程序快門;1975年以後,照相機的操作開始實現自動化。
數碼相機 (又名:數字式相機 英文全稱:Digital Camera 簡稱DC)
概述:數碼相機,是一種利用電子感測器把光學影像轉換成電子數據的照相機。與普通照相機在膠卷上靠溴化銀的化學變化來記錄圖像的原理不同,數字相機的感測器是一種光感應式的電荷耦合-{zh-cn:器件;zh-tw:組件}-(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。在圖像傳輸到計算機以前,通常會先儲存在數碼存儲設備中(通常是使用快閃記憶體;軟磁碟與可重復擦寫光碟(CD-RW)已很少用於數字相機設備)。
數碼相機是集光學、機械、電子一體化的產品。它集成了影像信息的轉換、存儲和傳輸等部件,具有數字化存取模式,與電腦交互處理和實時拍攝等特點。數碼相機最早出現在美國,20多年前,美國曾利用它通過衛星向地面傳送照片,後來數碼攝影轉為民用並不斷拓展應用范圍。
優點:
1、拍照之後可以立即看到圖片,從而提供了對不滿意的作品立刻重拍的可能性,減少了遺憾的發生。
2、只需為那些想沖洗的照片付費,其它不需要的照片可以刪除。
3、色彩還原和色彩范圍不再依賴膠卷的質量。
4、感光度也不再因膠卷而固定。光電轉換晶元能提供多種感光度選擇。
數碼相機的誕生:
數碼相機的歷史可以追溯到上個世紀四五十年代,電視就是在那個時候出現的。伴隨著電視的推廣,人們需要一種能夠將正在轉播的電視節目記錄下來的設備。1951年賓·克羅司比實驗室發明了錄像機(VTR),這種新機器可以將電視轉播中的電流脈沖記錄到磁帶上。到了1956年,錄像機開始大量生產。同時,它被視為電子成像技術產生。
第二個里程碑式的事件發生在二十世紀六十年代的美國宇航局(NASA)。在宇航員被派往月球之前,宇航局必須對月球表面進行勘測。然而工程師們發現,由探測器傳送回來的模擬信號被夾雜在宇宙里其它的射線之中,顯得十分微弱,地面上的接收器無法將信號轉變成清晰的圖像。於是工程師們不得不另想辦法。1970年是影像處理行業具有里程碑意義的一年,美國貝爾實驗室發明了CCD。當工程師使用電腦將CCD得到的圖像信息進行數字處理後,所有的干擾信息都被剔除了。後來「阿波羅」登月飛船上就安裝有使用CCD的裝置,就是數碼相機的原形。「阿波羅」號登上月球的過程中,美國宇航局接收到的數字圖像如水晶般清晰。
在這之後,數碼圖像技術發展得更快,主要歸功於冷戰期間的科技競爭。而這些技術也主要應用於軍事領域,大多數的間諜衛星都使用數碼圖像科技。
在數碼相機發展史上,不得不提起的是索尼公司。索尼公司於1981年8月在一款電視攝像機中首次採用CCD,將其用作直接將光轉化為數字信號的感測器。目前索尼每年生產的CCD占據了全球50%的市場,這正是索尼能夠在數碼相機市場上傲視群雄的一個原因,因為核心命脈掌握在自己手中。
在冷戰結束之後,軍用科技很快地轉變為了市場科技。1995年,以生產傳統相機和擁有強大膠片生產能力的柯達(Kodak)公司向市場發布了其研製成熟的民用消費型數碼相機DC40。這被很多人視為數碼相機市場成型的開端。DC40使用了內置為4MB的內存,不能使用其它移動存儲介質,其38萬像素的CCD支持生成756×504的圖像,兼容Windows 3.1和DOS。蘋果(APPLE)公司的QuickTake 100也同時在市場上推出。當時兩款相機都提供了對電腦的串口連接。
這之後,數碼相機就如雨後春筍般不斷由各相機廠商推出,CCD的像素不斷增加,相機的功能不斷翻新,拍攝的圖像效果也越來越接近於傳統相機了。
照相機品種繁多,按用途可分為風光攝影照相機、印刷製版照相機、文獻縮微照相機、顯微照相機、水下照相機、航空照相機、高速照相機等;按照相膠片尺寸,可分為110照相機(畫面13×17毫米)、126照相機(畫面28×28毫米)、135照相機(畫面24×18,24×36毫米)、127照相機(畫面45x45毫米)、120照相機(包括220照相機,畫面60×45,60×60,60×90毫米)、圓盤照相機(畫面8.2x10.6毫米);按取景方式分為透視取景照相機、雙鏡頭反光照相機、單鏡頭反光照相機。
任何一種分類方法都不能包括所有的照相機,對某一照相機又可分為若干類別,例如135照相機按其取景、快門、測光、輸片、曝光、閃光燈、調焦、自拍等方式的不同 ,就構成一個復雜的型譜。
照相機利用光的直線傳播性質和光的折射與反射規律,以光子為載體,把某一瞬間的被攝景物的光信息量,以能量方式經照相鏡頭傳遞給感光材料,最終成為可視的影像。
照相機的光學成像系統是按照幾何光學原理設計的,並通過鏡頭,把景物影像通過光線的直線傳播、折射或反射准確地聚焦在像平面上。
攝影時,必須控制合適的曝光量,也就是控制到達感光材料上的合適的光子量。因為銀鹽感光材料接收光子量的多少有一限定范圍,光子量過少形不成潛影核,光子量過多形成過曝,圖像 又不能分辨。照相機是用光圈改變鏡頭通光口徑大小,來控制單位時間到達感光材料的光子量,同時用改變快門的開閉時間來制曝光時間的長短。
從完成攝影的功能來說,照相機大致要具備成像、曝光和輔助三大結構系統。成像系統包括成像鏡頭、測距調焦、取景系統、附加透鏡、濾光鏡、效果鏡等;曝光系統包括快門機構、光圈機構 、測光系統、閃光系統、自拍機構等;輔助系統包括卷片機構、計數機構、倒片機構等。
鏡頭是用以成像的光學系統,由一系列光學鏡片和鏡筒所組成,每個鏡頭都有焦距和相對口徑兩個特徵數據;取景器是用來選取景物和構圖的裝置,通過取景器看到的景物,凡能落在畫面框內的部分,均能拍攝在膠片上 ;測距器可以測量出景物的距離,它常與取景器組合在一起,通過連動機構可將測距和鏡頭調焦聯系起來,在測距的同時完成調焦。
光學透視或單鏡頭反光式取景測距器都須手動操作,並用肉眼判斷。此外還有光電測距、聲納測距、紅外線測距等方法,可免除手動操作,又能避免肉眼判斷帶來的誤差,以實現自動測距。
快門是控制曝光量的主要部件,最常見的快門有鏡頭快門和焦平面快門兩類。鏡頭快門是由一組很薄的金屬葉片組成,在主彈簧的作用下,連桿和撥圈的動作使葉片迅速地開啟和關閉 ;焦平面快門是由兩組部分重疊的簾幕(前簾和後簾)構成,裝在焦平面前方附近。兩簾幕按先後次序啟動,以便形成一個縫隙。縫隙在膠片前方掃過,以實現曝光。
光圈又叫光闌,是限制光束通過的機構,裝在鏡頭中間或後方。光圈能改變能光口徑,並與快門一起控制曝量。常見的光圈有連續可變式和非連續可變式兩種。
自拍機構是在攝影過程中起延時作用,以供攝影者自拍的裝置。使用自拍機構時,首先釋放延時器,經延時後再自動釋放快門。自拍機構有機械式和電子式兩種,機械式自拍機構是一種齒輪傳動的延時機構,一般可延時8~12秒 ;電子式自拍機構利用一個電子延時線路控制快門釋放。

Ⅷ 光學工程的光電儀器專業怎樣出來後做些什麼

作為專業來說,主流的工作是在光學儀器工廠、公司和研究所從事相關的技術工作。其他可以做光電儀器設備的代理公司、研究所儀器設備的維護管理等。

Ⅸ 求光電精密儀器專業的主要專業課程設置

光電精密儀器專業有以下科目:
智能結構系統、智能化儀器及機械、電子信息技術及應用、光電技術及應用、檢測與控制技術、計算機輔助設計與測試技術、智能微機電系統技術、微感測器技術及應用、環境工程與地理信息技術、智能文字圖像識別技術及應用、光電檢測技術及智能化儀器、微型機器人技術、電子CAD技術、機器人視覺與觸覺、動態檢測技術及信號處理、智能感測器技術及應用、精密測量與智能化儀器、虛擬儀器、網路儀器及軟體無線電技術、智能信息處理技術、虛擬數學化家庭技術、信息管理系統設計與集成技術、企業間電子商務實用技術、人體生物識別技術及系統、通信技術與微系統。

以精密機械、電子學、光學和計算機技術等多學科理論和技術基礎的融合為基本特徵,培養學生具有深厚的數理、工程技術基礎,有寬廣知識面,較強的創新能力和實踐能力。隨著現代科學技術的發展,本學科所覆蓋的「光機電算」一體化技術不僅體現知識的綜合應用能力,也已成為高新技術的具體體現。

Ⅹ 光學儀器的介紹

光學儀器是由單個或多個光學器件組合構成。光學儀器主要分為兩大類,一類是成實像的光學儀器,如幻燈機、照相機等;另一類是成虛像的光學儀器,如望遠鏡、顯微鏡、放大鏡等。

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