光学测量仪器的基本部件
(光学测量技术)第2章常用光学测量仪器及基本部件
第2章 用光学测量仪器及基本部件
三、 平行光管的结构形式 由于使用要求或客观条件的限制，平行光管的结构形式 也是多种多样的，常见的有下面几种: 直管式:当焦距较短时常采用这种形式，这种结构简单， 制造方便。 分离式:当焦距较长时，如几米甚至几十米以上，由于 结构的限制，常做成分离式。例如，将物镜系统和分划板分 别固定在两个泥台上。 折转式:为了缩小体积或某些工作条件的方便，可以将 光轴折转，即光轴折转式。折转的角度可以根据需要而定。
在物镜焦平面上的装校过程。 由于不便直接确定焦平面的位置，因此常利用焦平面的
如下特性来确定: (1)无限远的物成像在焦平面上。因此，可用像(它是可
以看得见的)的位置确定焦平面的位置。
第2章 用光学测量仪器及基本部件
(2)物处于焦平面上时，其上一物点发出的光经物镜后 必成为平行光束射出，即像在无限远处。因此，也可用像在 无限远这一特性确定焦平面的位置。
光学经纬仪构造及使用方法
光学经纬仪构造及使⽤⽅法
§3.2 精密光学经纬仪的构造及使⽤⽅法
控制测量中，需⽤经纬仪进⾏⼤量的⽔平⾓和垂直⾓观测。使⽤经纬仪进⾏⾓度观测，最重要的环节是：仪器整平、照准和读数。我们围绕这三个环节，对光学经纬仪的构造和使⽤⽅法作如下介绍。
3.2.1 ⽔准器
由前节可知，测⾓时必须使经纬仪的垂
直轴与测站铅垂线⼀致。这样，在仪器结
构正确的条件下，才能正确测定所需的⾓
度。要满⾜这⼀要求，必须借助于安装在
仪器照准部上的⽔准器，即照准部⽔准器。照准部⽔准器⼀般采⽤管状⽔准器。管⽔准器是
图3-3 ⽔准轴与⽔准器轴
⽤质量较好的玻璃管制成，将玻璃管的内壁打磨成光滑的曲⾯，管内注⼊冰点低，流动性强，附着⼒较⼩的液体，并
留有空隙形成⽓泡，将管两端封闭，就成
为带有⽓泡的⽔准器，如图3-3所⽰。
1. ⽔准轴与⽔准器轴
为了便于观察⽔准器的倾斜量，在⽔准管的外壁上刻有若⼲个分划，分划间隔⼀般为2mm，其中间点称为零点。
⽔准器安置在⼀个⾦属框架内，并安装在经纬仪照准部⽀架上，所以把这种管状⽔准器称为照准部⽔准器。照准部⽔准器框架的⼀端有⽔准器校正螺旋，通过校正螺旋，使照准部⽔
准器的⽔准器轴与仪器垂直轴正交。
所谓⽔准器轴，就是过⽔准器零点O ，⽔准管内壁圆弧的切线，如图3-3所⽰。另外，由于⽔准管内的液体⽐空⽓重，当液体静⽌时，管内⽓泡永远居于管内最⾼位置，如图3-3中的'
O 位置。显然，过'
O 作圆弧的切线，此切线总是⽔平的，我们称此切线为⽔准轴由此可知，使其⽔准轴与⽔准器轴相重合，即⽓泡最⾼点'
O 与⽔准器分划中⼼O 重合，这时经纬仪的垂直轴与测站铅垂线重合，这个过程称为整置仪器⽔平。 2. ⽔准器格值
丝型像质计的基本结构
丝型像质计的基本结构
丝型像质计的基本结构包括以下几个部分：
1. 光源：提供光源用于照射被测物体。
2. 准直系统：对光进行准直，使光线平行或近似平行。
3. 透镜系统：通过透镜系统对准直后的光线进行聚焦，形成一个清晰的像。
4. 丝网：丝网位于透镜系统的焦点处，用于记录光线聚焦后的像。
5. 探测器：用于检测丝网上的像，一般采用光电二极管或光敏电阻等光电探测器。
6. 显示器或记录器：将探测器检测到的信号转化为可视化的结果，可以通过显示器或记录器来显示。
7. 控制系统：用于控制整个仪器的操作，包括光源的开关、准直系统的调节、透镜系统的调焦等。
以上是丝型像质计的基本结构，不同型号的仪器可能会有一些变化，但整体原理和结构大致相似。
立式光学计
立式光学计
主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形
的微差尺寸，是测量精密零件的常用测量器具。
主要技术参数：
型号：LG－1
总放大倍数：约1000倍
分度值：0.001mm
示值范围：±0.1mm
测量范围：最大长度180mm
仪器的最大不确定度：±0.00025mm
示值稳定性：0.0001mm
测量的最大不确定度：±（0.5＋L/100）μm
工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小的位移
量转换为光学影象的移动。其工作原理如左图所示。
立式光学比较仪工作原理图立式光学比较仪结构图结构：立式光学比较仪结构如右图所示，主要由以下部分组成：
①光学计管：测量读数的主要部件；
②零位调节手轮：可对零位进行微调整；
③测帽：根据被测件形状，选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为：与被测件的接触面积要最小；
③工作台：对不同形状的被测件，应选用不同的工作台，选择原则与上基本相同；
使用方法：
①粗调：仪器放在平稳的工作台上，将光学计管安在横臂的适当位置；
②测帽选择：测量时被件与测帽间的接触面必须最小，即近于点或线接触。
③工作台校正：工作台校正的目的是使工作面与测帽平面保持平行。一般是将与被测
件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不同位置，若读数相同，则说明其平行。否则
可调整工作台旁边的四个调节旋扭。
④归零：把已选用的量块放在一个清洁的平台上，转动粗调节环使横臂下降至测头刚
好接触量块时，将横臂固定在立柱上。再松开横臂前端的锁紧装置，调整光管与横
臂的相对位置，当从光管的目镜中看到零刻线与指示虚线基本重合后，固定光管。
调整光管微调旋扭，使零刻线与指示虚线完全对齐。拨动提升器几次，若零位稳定，则仪器可进行工作。
光学测量的基本知识
光学测量的基本知识
一.典型的光学测试装置-----光具座
光具座的类型一般以其上的平行光管EFL的长短来区分,例如: GXY---08A型之EFL=1200mm.
我们的光具座:MSFC---Ⅳ型有3个准直镜头,
EFL1=550mm,F/NO=10
EFL2=200.61mm,F/NO=4
EFL3=51.84mm,F/NO=4 其组成如下:1.平行光管. 2.透镜夹持器. 3.V型座. 4测量显微镜.
5.导轨底座.
6.光源.
7. 光源变压器.
8.光源调压器.
9.附件.
1.平行光管
又称准直仪,它的作用是提供无限远的目标或给出平行光.其组成如下:
物镜EFL=550mm 分划板
分划板的形式有多种,例如(1)十字或十字刻度分划板,(2)分辨率板,(3)星点板,
(4)玻罗板(PORRO).
2.透镜夹持器
用来夹持被测镜片或镜头,並保持光轴的一致性.
-1-
3.V型座
用来放置EFL=200.61mm和EFL=51.84mm准直物镜, 並保持光轴一致性.
4.测量显微镜
是一个带有目镜测微器的显微镜. 用来进行各种测量. 目镜测微器有多种.最常用的是螺杆目镜测微器,其螺距为0.02mm,则每格值为
0.002mm.
5.导轨底座
导轨很精密,用它把1.平行光管. 2.透镜夹持器. 3.V型座. 4测量显微镜等联在一起,称为光具座.
6.附件:各种倍数和不同数值孔径的显微镜物镜,各种分划板.
光具座主要测量(1)正,负透镜和照相物镜,望远物镜的焦距(EFL).
(2)正,负透镜和照相物镜,望远物镜的截距(BFL)
(3)检测照相物镜,望远物镜的分辨率.
光学经纬仪构造及使用方法
§3.2 精密光学经纬仪的构造及使用方法
控制测量中，需用经纬仪进行大量的水平角和垂直角观测。使用经纬仪进行角度观测，最重要的环节是：仪器整平、照准和读数。我们围绕这三个环节，对光学经纬仪的构造和使用方法作如下介绍。
3.2.1 水准器
由前节可知，测角时必须使经纬仪的垂
直轴与测站铅垂线一致。这样，在仪器结
构正确的条件下，才能正确测定所需的角
度。要满足这一要求，必须借助于安装在
仪器照准部上的水准器，即照准部水准器。照准部水准器一般采用管状水准器。管水准器是
图3-3 水准轴与水准器轴
用质量较好的玻璃管制成，将玻璃管的内壁打磨成光滑的曲面，管内注入冰点低，流动性强，附着力较小的液体，并
留有空隙形成气泡，将管两端封闭，就成
为带有气泡的水准器，如图3-3所示。
1. 水准轴与水准器轴
为了便于观察水准器的倾斜量，在水准管的外壁上刻有若干个分划，分划间隔一般为2mm，其中间点称为零点。
水准器安置在一个金属框架内，并安装在经纬仪照准部支架上，所以把这种管状水准器称为照准部水准器。照准部水准器框架的一端有水准器校正螺旋，通过校正螺旋，使照准部水
准器的水准器轴与仪器垂直轴正交。
所谓水准器轴，就是过水准器零点O ，水准管内壁圆弧的切线，如图3-3所示。另外，由于水准管内的液体比空气重，当液体静止时，管内气泡永远居于管内最高位置，如图3-3中的'O 位置。显然，过'O 作圆弧的切线，此切线总是水平的，我们称此切线为水准轴由此可知，使其水准轴与水准器轴相重合，即气泡最高点'O 与水准器分划中心O 重合，这时经纬仪的垂直轴与测站铅垂线重合，这个过程称为整置仪器水平。
(光学测量技术)第2章常用光学测量仪器及基本部件
第2章 用光学测量仪器及基本部件
1. 调校原理和装置 五棱镜法利用的是五棱镜将入射光线转折 90° 后出射 的特性。 如果平行光管的分划板处在物镜焦平面上，来自分划面 上同一点的光透过物镜必然成为平行光束。此时，不管五棱 镜处于何处，由五棱镜转折后的光都具有相同的方向，它们 在前置镜分划板上交于同一点，形成平行光管分划板上某一 点的像，该像在五棱镜从位置( Ⅰ )移到位置( Ⅱ )时不发生 变动，如图 2.5 ( a )所示。
在物镜焦平面上的装校过程。 由于不便直接确定焦平面的位置，因此常利用焦平面的
如下特性来确定: (1)无限远的物成像在焦平面上。因此，可用像(它是可
以看得见的)的位置确定焦平面的位置。
第2章 用光学测量仪器及基本部件
(2)物处于焦平面上时，其上一物点发出的光经物镜后 必成为平行光束射出，即像在无限远处。因此，也可用像在 无限远这一特性确定焦平面的位置。
基于这些考虑，设计出了远物法、五棱镜法、双经纬仪 法、可调前置镜法、自准直法以及三管法等多种方法。下面 介绍几种常用的方法。
第2章 用光学测量仪器及基本部件
一、 自准直法 所谓自准直法，是指使位于分划板面上的发光物(一般 是指被照明，而不是自发光)发出的光线经物镜出射后，由 反射面反射回来，并且又成像在分划面上的方法。能够实现 自准直法的望远镜Biblioteka Baidu显微镜，分别称为自准直望远镜及自准 直显微镜。
光学仪器的设计与光学测量的原理
光学仪器的设计与光学测量的原理光学仪器是一类应用于光学领域的设备，其设计旨在实现对光线的控制、分析和测量。光学测量是通过对光的传播、反射、折射、干涉等现象的观察和分析，以获得与之相关的物理量。本文将探讨光学仪器的设计原理以及光学测量的基本原理。
一、光学仪器的设计原理
光学仪器的设计包括光路设计、光学元件选择和系统参数确定等方面。在光路设计中，需要根据使用要求和实际应用场景，确定光路的结构和光学元件的布局。光学元件的选择要根据待测物性质、测量范围和精度要求等因素进行考虑。系统参数的确定包括光源的选择、光学元件的特性和检测器的选型等。
光学仪器设计中常见的光学元件包括透镜、反射镜、光栅、偏振片等。透镜是光学仪器中常用的光学元件之一，其主要作用是通过对光的折射和焦散，实现对光线的聚焦或发散。反射镜则是利用光线的反射特性，将光路导向其他方向。光栅是利用光的干涉、衍射和反射等效应，对光进行分光衍射，实现光的分光。偏振片则能够选择性地通过或屏蔽特定方向的偏振光，实现对光的偏振控制。
光学仪器的设计不仅仅考虑光学元件的选择，还需要确定光源、光学系统参数以及整个仪器的结构布局。光源的选择直接影响到测量的精度和可靠性，常见的光源有白炽灯、激光器、LED等。光学系统参数的确定要根据实际需求，考虑到光路长度、光学元件的特性以及系统的波长范围等因素。
光学仪器的设计原理是一个复杂而庞大的领域，需要综合考虑光学原理、光学材料、光学元件特性以及其他工程因素，才能获得满足要求的设计方案。对于具体的光学仪器设计，需要根据实际情况进行详细的分析和研究。
仪器的基本组成.
仪器的基本组成
一、仪器的基本组成
紫外-可见分光光度计的型号很多，但它们的基本结构相似，都是由光源、单色器、样品吸收池、检测器和信号显示系统五大部分组成的。
由光源发出的光，经单色器获得一定波长单色光照射到样品溶液，被吸收后，经检测器将光强度转变为电信号变化，并经信号指示系统调制放大后，显示或打印出吸光度A（或透射比τ），完成测定。
二、各组成部分介绍
（一）光源
光源是提供入射光的装置。对光源的要求是：在所需的光谱区域内，发射连续的具有足够强度和稳定的紫外及可见光。并且辐射强度随波长的变化尽可能小，使用寿命长。可见光区常用的光源为钨灯和碘钨灯，其波长范围为350-1000nm；紫外光区常用的光源为氢灯或氘灯，其中氘灯的辐射强度大，稳定性好，寿命长。氢灯和氘灯发射的连续光谱波长范围为180-360nm。
（二）单色器
单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置。单色器一般由入射狭缝、准光器（透射或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚集元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起着分光作用。最常用的色散元件是棱镜和光
栅。光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力，现在仪器多使用它。
入射、出射狭缝、透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝大会影响单色光的纯度，但过小的狭缝又减弱入射光强。
（三）吸收池
吸收池是用于盛装被测量溶液的装置。一般可见光区使用玻璃吸收池，紫外光区使用石英吸收池。紫外-可见分光光度计常用的吸收池规格有0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等，使用时，根据实际需要选择。
光学测量仪器介绍
光学测量仪器介绍
光学测量仪器
一、定义
光学测量仪器是借助光来获取物体特征参数，从而推测出物体形体空间参数的仪器。它的测量主要是利用光影响读数的原理所形成的。
二、作用
1.可以实现重载，承受多层覆盖物快速检测；
2.可以检测格栅型表面，可以长距离测量面积；
3.可以画出原始数据分布，可以便于判断表面质量；
4.对密集点状的表面可以便于测定形状变化；
5.可以用于定量和定性的表面研究，有助于改善测量方法。
三、类型
1.光学显微镜：它是一种通过将光照射到物体上，从而获得该物体的详细形态信息的仪器，有助于研究微小物体的表面结构信息。
2.高光学测量仪：具有高精度测量功能，可以寻找表面曲线变化及表面走向，进行轮廓检测和三维曲面建模，帮助开发测量应用程序。
3.投影仪：可以调整平面灯芒尺寸，并通过投影仪成像技术和照明参数来准确定义空间坐标，从而精确测量出物体的形状特征，例如光学系统及工件的尺寸。
4.激光衍射仪：利用非接触测量方法，能够对物体的表面形状和曲率进行测量，涉及电气，机械，声学等多学科。
5.冷激光测距仪：它是一种通过冷激光技术的仪器，以纳米级的精度和高精度快速测量物体的尺寸和位置。
2i光度计使用手册
2i光度计使用手册
2i光度计是一款具有高灵敏度和准确性的光学测量仪器，广泛应用于生物和化
学实验中，用于测量光的强度和吸收率，分析样品的性质和含量。本手册旨在介绍2i光度计的基本使用方法和操作注意事项，帮助用户顺利使用该仪器，取得准确的实验结果。
一、仪器结构和性能
2i光度计主要由光源、载物架、检测器、光路系统和控制面板等部分组成。它
采用双光束设计，可分别测量样品和参比物的光强度，从而消除光路变化对结果的影响。其最大测量波长范围为190-1100nm，具有高精度和重复性，可用于测量液体、固体及气体样品。
二、储备物品和准备工作
在使用2i光度计之前，需要准备好以下物品和做好以下工作：
1. 样品和参比液：根据实验需要准备好样品和参比液，应避免使用颜色过于深
或浑浊的样品。
2. 试管和量筒：需要使用试管和量筒将样品和参比液移入到光度计载物架上，
可以准确测量体积和配比。
3. 水和纯酒精：用于清洗载物架和光路系统，以确保测量精度和避免交叉污染。
4. 2i光度计操作手册：阅读该手册并了解仪器使用方法和操作流程，以便正确
操作2i光度计。
三、仪器操作步骤
1. 打开2i光度计电源，并等待其启动自检程序完成后。
2. 调节仪器光路系统，使样品光获得最佳透过率和检测灵敏度。
3. 将样品放置于载物架上，并用量筒将参比液加入载物架中，使其与样品同层。
4. 选择红外滤波器以去除背景噪音，然后选择要测量的样品波长范围，并调节
仪器的光强度等参数。
5. 点击“开始测量”按钮，让2i光度计自动读取样品和参比物的光密度值，并计算出样品的吸收率和浓度等参数。
光学测量仪器的基本部件四自准直目镜
自
定数值后，反射光线就不能进入物镜成像，所以仪器工作
准
距离较短。阿贝型应用于光学计的光学系统。
暗视场亮线 直 目
镜
a
a
分划板
照明棱镜
17
第三节光学测量仪器的基本部件
四 自 准 直 目 镜
18
第三节光学测量仪器的基本部件
双分划板目镜：平面镜垂直于视轴则亮十字线象与主 分划重合目镜和分划板之间无光学元件。
校
总的误差
SD SD0 SD1
32
第三节光学测量仪器的基本部件
2.可调前置镜法
a
f C 2 f T 2
aT
五
平
调焦误差
(1) 清晰度法
SD1
1 3
(0.29 )2 ( 4 )2
T D
3D 2
行 光
管
(2)消视差法 SD1
前置镜误差
1 0.58
3
T
5
第三节光学测量仪器的基本部件
平行光管的分划板的形式有许多种，主要区别在于玻璃板上刻度形 式的不同。
三
十字线分划板
十字刻度分划板
平
分辨率板
行
星点板----用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小
光
于0.05mm，最小的为6μm。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔，
分光光度计的组成部件及作用
分光光度计的组成部件及作用
分光光度计主要由以下组成部件组成：
1. 光源：用于提供可见光或紫外线光谱的光源，常见的有氘灯、钨灯等。
2. 单色器：用于将光线分散成各个波长，常见的有棱镜和光栅。
3. 样品池：用于放置待测物质的液体或气体，通常是光学透明的石英材质。
4. 光电探测器：用于测量样品吸收光的强度，常见的有光电倍增管和硅光电池等。
5. 显示器：用于显示测量结果，包括吸光度、波长等参数。
分光光度计的作用是测量样品在不同波长下的光吸收情况，从而确定样品的浓度或确定样品的质量。常见的应用领域包括药物分析、环境污染物检测、食品检测等。
分光计组成
分光计组成
分光计是物理、化学、生物学等领域中常用的实验仪器之一，其
主要作用是将光按波长进行分离和测量。分光计由以下主要部件组成：
一、光源：分光计的光源通常是氢灯、氘灯、钨灯或者卤素灯等，根据实际需要选择不同的光源。
二、入射口：指示待测物质的光线进入分光器的接收器，通常由
光束进入一个狭窄的孔洞。
三、分光器：分光器是将入射光线按波长进行分离的重要部分，
通常采用棱镜或光栅进行处理，将光线分解成各个颜色的光谱线。
四、样品室：样品室是通过加入待测物质，然后观察其光谱变化
的重要部分，在分光器的后面进入，常采用玻璃或石英材质。
五、检测器：检测器是将从样品室中出射的光信号转换成电信号
的部分，通常包括光电二极管、CCD或者光电管等。
六、数据处理系统：数据处理系统通常由计算机、数据采集卡和
分析软件组成，主要用于采集、处理光谱数据，并进行图像显示。
分光计可用于测量多种物质的光谱强度和波长，如原子吸收光谱、荧光光谱、紫外-可见光吸收光谱等，在科学研究、工业生产、环境监
测和卫生医疗等领域得到了广泛应用。
在使用分光计时，需要注意以下几点：
一、使用前应对仪器进行检查和校准。
二、样品应避免过量，避免产生对光的散射和吸收。
三、光源应稳定，避免光强度的波动，影响实验结果。
四、在测量过程中，应避免强光照射和水蒸汽的干扰。
五、使用后应对仪器进行清洁和维护，保证仪器的正常使用寿命。
总之，分光计是一种重要的光谱仪器，具有广泛的应用价值和科
研意义。希望在使用分光计时，能够认真学习和掌握其基本组成和原理，做好实验控制，提高实验结果的精度和可靠性。
光学测量的基本知识
光学测量的基本知识
一.典型的光学测试装置-----光具座
光具座的类型一般以其上的平行光管EFL的长短来区分,例如: GXY---08A型之EFL=1200mm.
我们的光具座:MSFC---Ⅳ型有3个准直镜头,
EFL1=550mm,F/NO=10
EFL2=200.61mm,F/NO=4
EFL3=51.84mm,F/NO=4 其组成如下:1.平行光管. 2.透镜夹持器. 3.V型座. 4测量显微镜.
5.导轨底座.
6.光源.
7. 光源变压器.
8.光源调压器.
9.附件.
1.平行光管
又称准直仪,它的作用是提供无限远的目标或给出平行光.其组成如下:
物镜EFL=550mm 分划板
分划板的形式有多种,例如(1)十字或十字刻度分划板,(2)分辨率板,(3)星点板,
(4)玻罗板(PORRO).
2.透镜夹持器
用来夹持被测镜片或镜头,並保持光轴的一致性.
-1-
3.V型座
用来放置EFL=200.61mm和EFL=51.84mm准直物镜, 並保持光轴一致性.
4.测量显微镜
是一个带有目镜测微器的显微镜. 用来进行各种测量. 目镜测微器有多种.最常用的是螺杆目镜测微器,其螺距为0.02mm,则每格值为
0.002mm.
5.导轨底座
导轨很精密,用它把1.平行光管. 2.透镜夹持器. 3.V型座. 4测量显微镜等联在一起,称为光具座.
6.附件:各种倍数和不同数值孔径的显微镜物镜,各种分划板.
光具座主要测量(1)正,负透镜和照相物镜,望远物镜的焦距(EFL).
(2)正,负透镜和照相物镜,望远物镜的截距(BFL)
(3)检测照相物镜,望远物镜的分辨率.
分光计的读数方法
分光计的读数方法
刻度盘上一共有720格，每格0.5度，游标上有30格，每格1分。
查看游标0刻度对着刻度盘的位置，将该数字读出，不足一格的情况，看游标上第几根刻度与刻度盘上的刻度线对齐，即为几分，然后将两部分加在一起即可读出。
分光计，是一种测量角度的精密仪器。其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束行光线，经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦面上，通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度，从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等。
分光计，是使光按波长分散兼供光学测量的仪器。一般由准直管、棱镜台和望远镜3种主要部件构成。可用于测量波长、棱镜角、棱镜材料的折射率和色散率等。
分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。是光学实验中常用的的实验仪器。光学中的许多基本量如波长、折射率都可以直接或间接地用光线的偏转角来表示,因而这些量都可以用分光计来测量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
15
第三节光学测量仪器的基本部件 高斯目镜：平面镜垂直于视轴自准像与分划重合
优 点：高斯型系统是目镜视场不受遮挡，且分划 板上的刻划位于视场正中，观察方便。 缺 点：是亮度损失大，因而自准直像较暗；另外， 为安置分光镜，目镜焦距较长，因而无法获得较 大的放大倍数。 高斯型主要应用于普通光学自准直仪的光学系统。
1 2 3 ( 0.29 2 4 ) ( 2 )2 D 3D
五
平 行 光 管 调 校
SD 0 4 N D2
35
B消视差法
0.58 SD1 2 3 ( D d ) 2 平面镜误差 1
SD0 1 R
N h 2
D2 D2 R 8h 4 N
总的误差
SD SD0 SD1
0.073
NA 0.2 500 1mm 100
x物
1 6 2 3 100 0.2 1 2 2 2
因出瞳直径太小无法发现视差此显微镜只能用清晰度法调焦。光学系统出瞳直径较 大则消视差法的调焦精度高，出瞳直径眼瞳直径的1/2还是清晰度法的调焦精度高
46
第三节光学测量仪器的基本部件
自 准 直 目 镜
26
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
27
第三节光学测量仪器的基本部件
四
平直度检查仪光学系统
1-光源；2-滤光片；3-分划板；4-立方直角棱镜； 5、6-反射镜；7-物镜；8-体外反射镜；9-固定分划板； 10-活动分划板； 11-目镜； 12-测微螺杆；13-测微鼓轮
亮视场暗线
四
自 准 直 目 镜
平面镜
物镜
分划板
分束镜
光源
目镜
16
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
17
第三节光学测量仪器的基本部件
阿贝目镜：平面镜垂直于视轴十子线与其象位于光轴 两侧，特点；射向平面镜光线不能延其法线入射。
优 点：光强度大，亮度损失只有10-15% 缺 点：它的视场被胶合棱镜遮挡了一半，又因光管出射 光和反射光的方向不同，当反射镜和物镜间的距离超过一 定数值后，反射光线就不能进入物镜成像，所以仪器工作 距离较短。阿贝型应用于光学计的光学系统。
细分原理
六
测 微 目 镜
41
第三节光学测量仪器的基本部件
微小量测量
六
测 微 目 镜
42
第三节光学测量仪器的基本部件
改进形式
六
测 微 目 镜
43
第三节光学测量仪器的基本部件
阿基米德螺旋线式测微目镜
六
测 微 目 镜
44
第三节光学测量仪器的基本部件
万能工具座的测量显微镜，其物镜的轴向放大率
10 ，NA=0.25,目镜放大率
四
暗视场亮线
自 准 直 目 镜
a
a
分划板 照明棱镜
18
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
19
第三节光学测量仪器的基本部件
双分划板目镜：平面镜垂直于视轴则亮十字线象与主 分划重合目镜和分划板之间无光学元件。
优 点: 是视场不被遮挡，刻线可位于视场中央；目镜焦 距短，可获得较大的放大倍率。另外目镜和光源可互换
10,用叉丝对准方式 0.1
0.073
测量显微镜的对准误差为
0.000073(mm) 0.073m
0.1 10 10
0.52 0.52 0.56 1.16m NA 0.25
1.16 / 10 0.116 0.073
七
所以对准误差最小为1.16µm
4 1 0.006 ( ) 2 m D
习 题
求调焦误差？
SD
45
第三节光学测量仪器的基本部件
一测量显微镜
NA 0.2, 10, 100 , 0.55m, f m 12.5mm, 1
用双夹线对准求对准误差和分别用清晰度法和消视差法调校的调焦误差. 对准误差
自 准 直 目 镜
平直度检查仪目镜视场
28
第三节光学测量仪器的基本部件
四
1--反射镜； 2--可动板； 3--压圈； 4--反射镜座； 5--球头螺钉； 6--调节螺钉 （共三个）
自 准 直 目 镜
体外反射镜结构
29
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
30
第三节光学测量仪器的基本部件
亮视场暗线
四
位置，给使用带来方便。
缺 点: 是结构比较复杂，亮度损失较大（介于前两者 之间），易失调。 目镜分划板
自 准 直 目 镜
辅助分划板 分束棱镜 毛玻璃
20
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
21
第三节光学测量仪器的基本部件
比较 项目
反射 像亮度 称度 视场 视放 大率 失调
平 行 光 管
13
第三节光学测量仪器的基本部件
目镜，自带分划板及照明装置。 自准直仪 四
1.体外反射镜
2.物镜光管部件
3.测微目镜部件
必须与物镜结合使用 自准直望远镜
自 准 直 目 镜
自准直显微镜
三种形式（根据照明方式划分）
14
第三节光学测量仪器的基本部件
三
R
自准直显微镜
平 行 光 管
自准直望远镜
一望远镜
D 20mm, f 100mm, 8 , 2
SD SD SD1 SD2 ( 0.29 4 0.29 2 2 0.6 1 ) ( ) (0.003625 0.003) 0.006625( ) D 8 20 m 3D 2 22
0.58 SD1 3 ( D T d ) T 前置镜误差 2
(2)消视差法
1
SD0系统误差
SD 0
偶然误差
总的误差
SD SD0 SD1
SD SD 0 SD1
34
第三节光学测量仪器的基本部件
3.自准直法
(1) 调焦误差 A清晰度法
SD1
x物
1
ax
ay
0.073
0.073 100
1 6 0.12 103 (mm)
七
0.073 2 n 2 1 0.073 1 2 0.55 103 2 （ ) ( ) ( ) ( ) 2.85 103 (mm) 2 2 2NA 3 3NA 3 2 100 0.2 3 0.2
第一章 光学测量基础
第三节 光学测量仪器的基本部件
光学测量
第三节光学测量仪器的基本部件
光具座与光学平台 平 行 光 管 自 准 直 目 镜 目 镜 测 微 器
2
第三节光学测量仪器的基本部件
一、光具座
1 2 3 4
5
1－平行光管
2－透镜夹持器
3－测量显微镜
4－测微目镜
5－导轨
光具座的结构示意图
t f tan 2
t 2 f
12
第三节光学测量仪器的基本部件
t f tan 2
sin 2 2 ( t 2 f 2 ) ( ) t f
sin 2 dt df d ( ) 2 t f
三
讨论：f长有利，
1) 2)象质好 3)温度对校正状况影响小
习 题
D 50 / 40 1.25mm
SD
1 0.58 1 1 8.6 104 ( ） m 3 402 (1.25 1)
48
0.58 1
3 2 ( D d ) 2
第三节光学测量仪器的基本部件
三
平 行 光 管
7
第三节光学测量仪器的基本部件
三
平 行 光 管
8
第三节光学测量仪器的基本部件
三
平 行 光 管
9
第三节光学测量仪器的基本部件
三
平 行 光 管
10
第三节光学测量仪器的基本部件
三
平 行 光 管
11
第三节光学测量仪器的基本部件
三
图2-2 自准直光管的工作原理
平 行 光 管
十字线与其倒像之间将错开距离t为： t---称为偏离量 当α很小时，
平 行 光 管
第三节光学测量仪器的基本部件
平行光管的分划板的形式有许多种，主要区别在于玻璃板上刻度形 式的不同。 十字线分划板 十字刻度分划板 分辨率板 星点板----用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小 于0.05mm，最小的为6μm。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔， 在中心钻孔而成。 玻罗板----上面刻有四对间距不同、线条宽度也不相同的刻线，专 门供测量透镜焦距用。
四
自 准 直 目 镜
31
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
32
第三节光学测量仪器的基本部件
五、平行光管调校 1.远物法
调焦误差
SD1
SD1
1
五
清晰度法
1 0.29 2 4 ( ) ( 2 )2 D 3D 3
0.58 3 ( D d ) 2
消视差法
0.58 1 6
SD
1
0.58
习 题
3 2 (D d ) 2
1
3 16 2 ( 30 1 ) 16 2
0.00025(屈光度）
47
第三节光学测量仪器的基本部件
调校平行光管分划板位置要求在焦平面上平行光管口径 D 50mm, 焦距 f 550mm 用一个望远镜 DT 100mm, f 0' 1200mm, 40 问用清晰度法和消视差法的调校误差， 2, 0.56m 。 清晰度法D＝50mm
高 斯
阿 贝
双 分 划 板 暗 好 大 大 有
四
暗 差 大 小 无
亮 好 小 大 无
自 准 直 目 镜
22
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
23
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
24
第三节光学测量仪器的基本部件
四
自 准 直 目 镜
25
第三节光学测量仪器的基本部件
四
第三节光学测量仪器的基本部件
4.五棱镜法
SD
D Dp
0.29 3438 Q ( D D p ) Q ( D D p ) 1000
五
平 行 光 管 调 校
F
f c
前 置 镜
F
x
前 置 镜
36
第三节光学测量仪器的基本部件 五
平 行 光 管 调 校
37
第三节光学测量仪器的基本部件
物体在有限距离引起的误差
SD0 1 l0
平 行 光 管 调 校
总的误差
SD SD0 SD1
33
第三节光学测量仪器的基本部件
2.可调前置镜法
a f C2 fT 2
aT
五
平 行 光 管 调 校
调焦误差
(1) 清晰度法
SD1
1 3
(
0.29 2 4 ) ( 2 )2 T D 3D
SD
1 3 ( 0.29 2 4 1 0.29 2 2 4 0.56 2 1 ) ( 2 )2 ( ) ( ) 2.4 10 4 D 40 50 m 3D 3 3 502
七
消视差法
压线对准 ，人眼直径 1 ，有效出瞳 d 2 mm
Hale Waihona Puke Baidu一望远镜
D 30mm, 16 , 0.55m, 1
用双夹线对准球对准误差及清晰度法以及消视差法调焦精度
SD
1 3
(
10 0.625 16
七
0.29 2 4 1 0.29 2 4 0.55 2 ) ( 2 )2 ( ) ( ) 5.86 10 4 2 D 3D 3 16 30 3 30
3
第三节光学测量仪器的基本部件
一
光 具 座
4
第三节光学测量仪器的基本部件
二
光 学 平 台
5
第三节光学测量仪器的基本部件
作用：给出无限远目标或平 行光 组成：望远物镜(或照相物 镜）和安置在物镜焦面上 的分划板。 物镜形式： F D/f 物镜形式 双胶合 双分离 复消色差 大视场平行光管
6
三
<500 1/6~1/10 >500 1/10~1/15 检验象质的平行光管 200～300 1／4.5~1/7
D 2 f m sin u afmn sin u / w 2 12.5 0.2 / 5 1
w
100 5 2 250 250/ 12.5 fm
1 0.073n D 3 NA D d 1
习 题
D 2 250
准直法简单易行，但误差较大，适合于调校口径较 小的平行光管； 五棱镜法调校准确度较高，但操作校繁，适用于调 校大口径平行光管。
五
平 行 光 管 调 校
38
第三节光学测量仪器的基本部件
1、螺杆式测微目镜
六
测 微 目 镜
39
第三节光学测量仪器的基本部件
六
测 微 目 镜
40
第三节光学测量仪器的基本部件