A
透镜成像的两个观点:
几何光学：自物点Ａ，Ｂ，Ｃ发出的球面波,经透镜折射后,各自会 聚到它 们的像点Ａ,Ｂ,Ｃ. 阿贝成像原理: 物是一系列不同空间频率的集合.入射光经物平面发 生夫琅和费衍射,在透镜焦面（频谱面）上形成一系列衍射光斑,各 衍射光斑发出的球面次波在相面上相干叠加,形成像.
实验目的
熟悉阿贝成像原理，加深对空间频谱和空间滤波 概念的理解。 了解透镜孔径对成像分辨率的影响。 练习光路的调节。
实验仪器
光具座上基本装置
可调狭缝两套示意图
样品示意图
实验原理
频 谱 面 图中光线不同 的颜色表示发 自不同的物点. 像 面
A B
C
透 镜

f
阿贝成像原理
C B
阿贝成像原理的意义在于:它以一种新的频谱语言来描述信息, 它启发人们用改造频谱的方法来改造信息.
实验内容与步骤
按光路图摆上各元件，调节L2使射出平行光，并照在样品模板上， 调节L的位置，使屏幕上出现清晰的光栅像。在毛玻璃（或墙上）的 焦平面上可以看到等间距水平排列的光点，这一平面即频谱面，光 轴上的光点是0级，两侧分别为±1级，再两侧则为±2级……在频谱 面处插上可调狭缝。 阿贝成像实验一：用样品模板中的（1）在频谱面上依次放上各种滤波器，则
阿贝成像原理将成像过程分为两步:“分频”和“合成”
由阿贝的观点来看,许多成像光学仪器就是一个低通滤波器,物平面包含从
低频到高频的信息,透镜口径限制了高频信息通过,只许一定的低频通过,因
此,丢失了高频信息的光束再合成,图象的细节变模糊. 孔径越大,丢失的信 息越少,图象越清晰.
频 谱 面
物 面 高频信息
注意事项
所有放在光具座上的透镜、物面、频谱面、像面、激光光 源必须等高、同轴、激光器发出的光线一定要水平。 样品模板上的样品，请勿受潮湿，防尘埃，更不可用手指 去摸和擦。
思考题
物函数的空间频率与其空间频谱的位置坐标有什么关系？ 解释像面上为什么出现不同的光栅图像？ 在低通滤波的实验中，如果想滤掉字形保留光栅，应该怎 么做？
金属线胀系数的测定
物理实验教学中心
实验背景
恩斯特· 阿贝是一位杰出的德国数学家和
物理学家，哥廷根大学博士。1870年任 耶拿大学物理学教授。1878年任耶拿天
文台主任，对显微镜理论有重要的贡献
。为纪念恩斯特· 阿贝在光学的贡献，月 球上有一个环形山以他来命名。
恩斯特· 阿贝 184ห้องสมุดไป่ตู้～1905
空间频率(Spatial Frequency):
看到像面上相应变化。
阿贝成像实验二：用样品模板中的（2），频谱面上出现二维阵列，旋转狭缝 ，像面上将得到相应变化。 高频滤波：物面上换上样品模板中（3）号样品，在频谱面上使0级通过 滤波 模板中（3）号滤波器的圆孔，这时“光”字内的方格被滤去，而像面上还有 “光”字。改用滤波模板中的（4）号滤波器的圆孔，则光字也变得模糊。 低频滤波：物面上换上样品模板中的（4）号样品，在频谱面上用滤波模板中 的（5）号滤波器挡去0级，像面上突出了轮廓。