射波在近场区彼此交织在一起。到了远场区彼此分离,或者通过透镜把不同方向的平面衍射波汇聚到后焦面的不同位置上,形成一个个衍射斑。后焦面上每一个衍射斑代表原图像中一种频率成分,频率越高的成分衍射角越大,在后焦面上离中心越远。由前面的分析知,通过在频谱面加上特定的滤波屏可以使不同空间频率的图像成分被分离出来,在该实验中,我们通过加小孔使得高频成分被滤去。通过调节小孔的大小,可以控制透过小孔的波谱成分,在通过透镜L2后,图像得到还原,而这时图像中的高频成分已经被滤去。简图如下:
小孔
实验仪器:支架,透镜,白屏实验内容:
1.将带有箭头的图像安装在P1上,调整其位置,使得光照在图形的头部,记录下在屏上观测到的反置图形,并与理论解释,调整其位置,将其旋转90度,重复上述步骤。实验现象:光屏上得到了倒立的图像,将其旋转90度后,仍得到倒立的像,且旋转方向相同。移动光屏位置时,方向与大小都不改变。分析:根据4f系统的特点,平行的光束通过图像版后仍为平行的光束,又平行的光
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fPB04210336
蒋正威
束在经过透镜的聚焦之后,汇于焦点处,又因为第一个透镜的焦点裕第二个透镜的焦点重合,所以当光线再经过第二个透镜时,又重新变成了平行光,从而使得在接受屏上能得到等大的图像,又因为经过两层透镜后光线与其初始的光路关于中轴对称,所以图像呈现倒置,具体光路途如下:
将其旋转90度后,因为透镜的对称性,同样成倒立的像点,旋转方向相同。并且因为得到的是平行光,所以在平行得移动光屏位置时,所的图像的大小与位置均不会改变。2.将箭头的图片换成国王的照片,让光束照亮脸部的轮廓,此时在屏上的图像是什么样的?实验现象:光屏上得到了倒立的国王图像,旋转时,所得图像仍倒立,且旋转方向相同。改变光屏位置时大小与方向不会改变。分析:分析同内容一3.作为第三个衍射结构,将光栅(4li
esmm)安装在P1,把屏分别放在一倍和三倍的焦距处,屏上的图片有什么不同?实验现象:将屏分别放在一倍与三倍处时,屏上均能得到光栅图样,但间距不大。分析:根据多缝夫琅和费衍射原理,衍射所得光束在透镜P1后焦面成像,得到一倍焦距处的光栅条纹;通过阿贝成像原理,在三倍焦距处得到还原后的图像,虽然观察到的都是光栅图像,但两次光栅间距不相同。4.将光栅(50li
esmm)安装在P1,在P2放置低通滤波器(小孔图像,直径12mm),让任意一个衍射最大通过,描述SC上的现象。实验现象r