第二篇-第七章 带通滤光片
酶标仪的工作原理及基本结构
酶标仪的工作原理及基本结构Prepared on 22 November 2020酶免测试的工作原理吸光度测试的准确性对于酶免测试结果的重要性酶标仪的组成部分和工作原理第一节比色分析的基本理论许多化学物质具有颜色，有些无色的化合物也可以和显色剂作用而生成有色物质。
事实证明，当有色溶液的浓度改变时，颜色的深浅也随着改变。
浓度越大，颜色越深；浓度越小，颜色越浅。
因此，可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度，对溶液中所含的物质进行定量分析。
如纳氏管比色法，它是按浓度由高到低，配好一系列标准浓度管，然后拿待测样品和标准管逐个比较，看和哪一个标准管的颜色最相近，便读取该标准管的浓度值为待测样品的浓度值，这就是（目视）比色法。
这种方法虽然比较简便，但是系列标准管不易保存，误差较大。
后来改用光电检测元件代替目视来测量被测溶液中物质的含量，这种方法叫光电比色法。
利用这种方法制成的仪器叫光电比色计。
光电比色计属于吸收光谱仪器范围。
一、光的性质从物理学中我们知道，光具有波动和微粒两种性质，通称光的波粒两象性。
在一些场合，光的波动性比较明显；在另一些场合，光则主要表现为微粒性。
首先，光是一种电磁波。
可以用描述电磁波的术语，如振动频率（υ）、波长（λ）、速度（c ）、周期（T ）来描述它。
我们日常所见到的白光，便是波长在400～760nm之间的电磁波，它是由红橙黄绿青蓝紫等色，按照一定比例混合而成的复合光。
不同波长的光被人眼所感受到的颜色是不同的。
在可见光之外是红外线和紫外线。
各种色光及红外线、紫外线的近似波长范围如表1所示。
表1 各种色光及红外线、紫外线的近似近波范围单位：nm除了波动性外，光还具有微粒性。
在辐射能量时，光是以单个的、一份一份的能量（E＝hυ）的形式辐射的。
式中υ是光的频率，h为普朗克常量。
同样，光被吸收时，其能量一份一份地被吸收的。
因此，我们可以说，光是由具有能量（hυ）的微粒所组成的，这种微粒被称为光子。
实验二 光带通滤波器的设计
实验二 光带通滤波器的设计一． 实验目的和任务1.了解2X2光纤耦合器的工作原理。
2.测试光纤耦合器的插入损耗、附加损耗和耦合比等参数。
3.利用光纤光栅设计低损耗的光带通滤波器。
二. 2X2光纤耦合器（一） 2X2光纤耦合器的工作原理光纤耦合器是实现光信号分路/合路的功能器件，一般是对同一波长的光功率 进行分路或合路，因此又称为分路器或双工器。
按端口布排不同，光纤耦合器可分为对称的星形耦合器和不对称的树型耦合器。
2X2光纤耦合器按结构型式可以分为拼接式光纤耦合器合熔融拉锥式光纤耦合器。
如图2.1所示，拼接式光纤耦合器是将光纤埋入玻璃块中的弧形槽中，在光纤侧面进行研磨抛光，然后将经研磨的两根光纤拼接在一起，靠透过纤芯－包层界面的消逝场产生耦合。
如果研磨抛光至纤芯部分，产生强耦合，否则，产生弱耦合。
熔融拉锥式光纤耦合器是将两根或多根光纤扭绞在一起，用微火炬对耦合部分加热，再熔融过程中拉伸光纤，形成双锥形耦合区。
在双锥形区，各光纤的包层合并成同一包层，纤芯变细靠近，根据靠近程度的不同，也可形成强耦合和弱耦合。
（a ）拼接式光纤耦合器（b ）熔融拉锥式光纤耦合器图2.1 2X2光纤耦合器的形成4直通臂3 1Pin直通臂4 耦合臂32（二） 光耦合器的参数测量表征光纤耦合器性能的主要参数有插入损耗、附加损耗、分光比与隔离度或串 音。
分别介绍如下：1）插入损耗L i 插入损耗指穿过耦合器的某一光通道所引入的功率损耗，通常以某一特定端口的输出功率P 0与某一输入端口的输入功率P i 之比的对数表示，即[]010lg i iP L dB P =- (2-1) 2）附加损耗L e附加损耗指某一端口的输入功率与各输出端口功率和的比值的对数.对于2X2 四端口光纤耦合器，Le 可以表示为[]13410lg e P L dB P P =-+ (2-2) P 1—端口1的输入光功率；P 3,P 4—端口3和端口4的输出光功率。
第七章 工程光学
第七章 光学仪器的主要性能指标和质量检验方法本章讨论照相物镜、显微镜和望远镜的主要光学性能及其检验方法，并介绍几种常用光学测量设备。
§7.1照相物镜照相物镜的主要光学参数有焦距、相对孔径、视场角、渐晕(像面照度均匀性)、分辨率、光学传递函数、透过率、杂光系数，可根据实际使用情况选择其中若干检验项目。
1．焦距前面已经学过，位于光轴上无穷远处的物通过照相物镜成像，像所在的位置为像方焦点；像点位于光轴上无穷远时所对应物点的位置为物方焦点。
照相物镜的物方主平面与物方焦点之间的距离为物方焦距，像方主平面与像方焦点之间的距离为像方焦距。
测量照相物镜焦距的方法主要有放大率法和精密测角法。
在大批量生产中有时还会用顶焦距测量代替焦距测量。
a.放大率法用放大率法测量照相物镜焦距的原理如图7-1所示，玻罗(Porro)板位于平行光管物镜的物方焦平面上，平行光管物镜将玻罗板上的两条平行刻线成像到无穷远处。
图7-1 放大率法测量照相物镜焦距的原理图若玻罗板上双刻线(刻线与图面垂直)之间的距离为2y ，双刻线与光轴上下对称，平行光管物镜的物方焦距为f’c 则刻线的主光线与光轴的夹角为cf y 'tan 1−=ω 设被测镜头的焦距为f ’，刻线经过被测镜头成像后的像到光轴距离为cf y f f y ''tan ''⋅==ω 当读数显微镜的横向放大倍率是β时，被测镜头的焦距为β⋅⋅=y y f f c ''' (7-1) 这种方法不仅能测整组镜头的焦距，原则上也可以测量包括单片、胶合片等任意光学系统的焦距，但是，应注意测量精度受像差的影响。
这种方法也可以测量具有负光焦度光学系统的焦距，测量原理如图7-2所示，要求读数显微镜的工作距离必须大于被测镜头的焦距。
图7-2 负透镜焦距测量原理图测量时应选择合适的光束直径。
由于照相物镜的残留像差比较大，从像差的角度考虑，测量光束的直径越小，由像差引起的测量误差越小；从确定像面(焦平面)的角度考虑，希望测量光束的直径越大，景深越小；从像面照度的角度考虑，希望测量光束的直径不要太小。
滤光片的原理滤光片的原理.种类和选型
滤光片的原理滤光片的原理.种类和选型滤光片的原理、种类和选型本文所谈的滤光片指的是责任编辑各种荧光滤光片，滤光片一般用于各种显微镜中，使人们能够更方便的观测各种荧光现象。
滤光片通常用到的显微镜有荧光紫外光显微镜、激光扫描共聚焦荧光显微镜（LSCM）、共聚焦显微镜、和全内反射荧光显微镜（TIRFM）。
滤光片的分类分析方法：根据使用目的的不同，滤光片可分为TIRF滤光片、干涉滤光片、全内反射滤光片、Raman滤光片、拉曼滤光片、FISH荧光滤光片和应原位杂交滤光片。
根据滤光片本身功能的不同，其可分为激发滤光片、发射滤光片、二向色镜/二向色滤光片/二色镜、陷波滤光片、燃料滤光片、荧光素滤光片、ND滤光片、中性滤光片、中性灰度镜、截止滤光片、高通滤光片、低通滤光片、带通滤光片、紫外滤光片和UV滤光片。
根据多半应用领域，滤光片生命体又可合为生物滤光片、医学滤光片和天文学滤光片。
维尔克斯光电可为客户提供Chroma,Omega,Semrock,Anvover等公司的滤光片，详情请联系维尔克斯光电的技术人员。
荧光滤光片FluorescenceFilters转作用作生命科学和生物医学领域，主要作用是在生物医学萤光检验荧光分析系统中分离和选择物质的激发光与发射荧光的特征主星波段光谱。
中性灰度镜ND滤光片中性灰度镜（neutraldensityfilter）又叫中灰密度镜，其作用是均匀地过滤光线。
这种滤光关键作用作用是非反之亦然的，也就是说，ND镜对各种不同波长的的减少能力是同等的、均匀的，而对原物体的紫色不会产生任何影响，可以纯粹再现景物的反差。
荧光原位杂交滤光片，FISH滤光片荧光原位杂交技术（Fluorescenceinsituhypidization,FISH）是根据已知微生物不同分类级别上种群特异的DNA序列，以利用荧光标记的特异寡聚核苷酸片段作为探针，与环境基因组中DNA分子杂交，检测该特异微生物种群的存在与丰度。
光学镀膜基础知识PPT
Ø消偏振分光膜（单波长，宽带的NPBS)
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u滤光片
• 一般，我们把改变光束性质或颜色的膜叫做滤光膜 • 常见的有：
Ø干涉截止滤光片
• 用于分离两个波段 ，故又称二向色镜 。在分色、合色， 隔紫外、隔红外等 场合运用广泛。
• a.性能指标图 • b.应用用途： • 冷光膜、舞厅里色
彩变幻的旋转灯等
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Ø带通滤光片
• 带通滤光片 • 在光学薄膜学，1899年出现
1. 机械泵 2. 并路阀 3. 电阻规1 4. 罗茨泵 5. 预阀 6. 扩散泵 7. 低温冷阱 8. 冷阱压缩机 9. 压缩空气 10. 低阀 11. 高阀 12. 电阻规2 13. 电离规 14. 晶振探头
1.1 为什么要镀膜？
l 举个简单的例子，比如我们佩带的镀膜眼镜片。为什么 要镀膜？
Ø 减反射膜(增透膜)，为多层膜。
•
无论树脂或玻璃镜片其透光率都不能达到100%，会有部分光线被镜片的两个表
面反射回来，折射率越高的镜片反射率也越高。树脂4%、玻璃4.3%。
•
镜片的反射可使光线透过率减少并在视网膜形成干扰像而影响成像的质量，并
的法布里-玻珞干涉仪，是一 种最有意义的进展，它是干 涉带通滤光片的一种基本结 构。
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Ø金属滤光片 • 金属滤光膜的一般
特性曲线 • 示例图片：
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光学薄膜完整版
光学薄膜技术复习提纲闭卷考试 120分钟考试时间：17周周三下午3:00---5:00（12月30号）题型：选择题（10*2）填空题（10题24分）判断题（10题）简答题（4题24分）综合题（2题22分,计算1题，论述1题）考试内容包含课本与课件，简答和综合题包含作业和例题一、判断题1. 光束斜入射到膜堆时，S －偏振光的反射率总是比p －偏振光的反射率高（正确）2. 对称膜系可以完全等效单层膜（错误，仅在通带中有类似特性）3. 对于吸收介质，只要引入复折射率，进行复数运算，那么就可以完全使用无吸收时的公式（正确）4. 膜层的特征矩阵有两种表达方式：导纳矩阵和菲涅尔系数矩阵（错误）5. 简单周期性多层膜，在其透射带内R<<1（错误）6. 在斜入射情况下，带通滤光片S －偏振光的带宽比p －偏振光的带宽为大（正确）7. 在包含吸收介质时，光在正反两个入射方向上的透过率是一样的（正确）8. 发生全反射时，光的能量将不进入第二介质（错误）9. 斜入射时，银反射膜的偏振效应比铝反射膜大（Al ：0.64-i 5.50，Ag ：0.050-i 2.87）（错误，因为银的折射率远小于铝）10. 高反射介质膜的截止深度是指在截止波长处的反射率（错误，是指截止带中心处的反射率）第一章 薄膜光学特性计算基础1、 干涉原理：同频率光波的复振幅矢量叠加。
2、 产生干涉的条件：频率相同、振动方向一致、位相相同或位相差恒定。
3、 薄膜干涉原理 ：层状物质的平行界面对光的多次反射和折射，导致同频率光波的多光束干涉叠加。
4、 光学薄膜：薄到可以产生干涉现象的膜层、膜堆或膜系。
5、 麦克斯韦方程组：(1) -(2) (3)0(4)D H j tB E tD ρB ∂∇⨯=+∂∂∇⨯=∂∇∙=∇∙= 6、 物质方程：D E B H j E εμσ=⎧⎪=⎨⎪=⎩7、 光学导纳：00r H N Y K E εμμ==⨯ 8、 菲涅尔系数：菲涅尔系数就是界面上的振幅反射系数和振幅透射系数。
实验七单色的定标和滤光片光谱透射率的测定
实验七 单色仪的定标和滤光片光谱透射率的测定实验目的1、了解棱镜单色仪的构造原理和使用方法；2、以汞灯的主要谱线为基准，对单色仪在可见光区进行定标；3、掌握用单色仪测定滤光片光谱透射率的方法。
实验仪器反射式棱镜单色仪，溴钨灯（12V，50W），直流稳压电流，汞灯，硅光电池，灵敏电流计，低倍显微镜，滤光片，会聚透片（两片），毛玻璃。
实验原理单色仪是一种分光仪器，它通过色散元件的分光作用，把一束复色光分解成它的“单色”组成。
单色仪依采用色散元件的不同，可分为棱镜单色仪和光栅单色仪两大类。
单色仪运用的光谱很广，从紫外、可见、近红外一直到远红外，对于不同的光谱区域，一般需换用不同的棱镜或光栅。
例如应用石英棱镜作为色散元件，则主要运用于紫外光谱区，并需用光电被增管作为探测仪；若棱镜材料用NaCl（氯化钠）、LiF（氟化锂）、KBr（溴化钾）等，则可运用于广阔的红外光谱区，用真空温差电偶等作为光探测器。
本实验所用玻璃棱镜单色仪仅适用于可见光区，用人眼或光电池作为光探测器。
图16-1所用为反射式棱镜单色仪的结构示意图，其外壳是圆形的，下方有驱动棱镜台转动的丝杆和读数鼓轮，外侧装有缝宽可调的入射狭缝S1和出射狭缝S2。
其光学系统由下列三部分组成：1、入射准直系统由入射S1和凹面镜M1组成，因S1固定在M1的焦面上，它使S1发出的入射光束成为平行光束。
2、瓦兹渥斯（Wadsworth）色散系统由玻璃棱镜P 和平面镜M 联合组成一整体，安装在同一转台上，可以绕通过O 点垂直于图面的轴线（棱镜顶角的等分面和底面的交线）转动。
该系统的特点是平行光线通过后，以最小偏向角出射的单色光仍平行于原入射光。
即该系统为恒偏向色散装置。
3、 出射聚光系统由凹面镜M2和出射缝S2组成，它将色散后沿不同方向传播的单色平行光经M2反射后，会聚在M2的焦面，即出射缝S2的平面上，因S2缝宽较小，从S2输出的是波段很窄的光，通常称为单色光。
随着棱镜台绕O 轴转动，以最小偏向角通过棱镜的光束的波长也跟着改变，当最小偏向角由小变大时，从S2输出的单色光的波长将依次由长变短。