傅立叶光学实验报告

实 验 报 告 陈 杨 PB05210097 物 理 二班 实 验 题目: 傅 里 叶 光 学 实 验 实 验 目的: 加 深 对 傅 里 叶 光 学 中 的 一 些 基 本 概 念 和 理 论 的 理 解 ， 验 证 阿 贝 成 像 理论 ， 理 解 透 镜 成 像 过 程 ， 掌 握 光 学 信 息 处 理 的 实 质 ， 进 一 步 了 解 透 镜孔 径 对 分 辨 率 的 影 响 。 实 验 原理 ： 1.傅 里 叶 光 学 变 换 二 维 傅 里 叶 变 换 为 ：dxdyvyuxiyxfvuF)](2exp[),()}y,x(f{),( ( 1 ) 1( )[ (,)]xyg xFa ff， ''xyxffyff 复 杂 的 二 维 傅 里 叶 变 换 可 以 用 透 镜 来 实 现 ， 叫 光 学 傅 里 叶 变 换 。 2.阿 贝 成 像 原 理 由 于 物 面 与 透 镜 的 前 焦 平 面 不 重 合 ，根 据 傅 立 叶 光学 的 理 论 可 以 知 换 （ 频 谱 ）， 不 过 只 有 一 个 位 相 因子 的 差 别 ， 对 于 一 般 情 况 的 滤 波 处 理 可 以 不 考 虑 。这 个 光 路 的 优 道 在透 镜 的 后 焦 平 面 上 得 到 的 不 是 物 函 数 的 严 格 的 傅 立 叶 变 点 是 光 路 简单 ， 是 显 微 镜 物 镜 成 像 的 情 况 —可 以 得 到 很大的 象以 便于 观察， 这 正是 阿 贝 当时要改进 显 微 镜 的 分 辨 本 领时所用 的 光 路 。 3.空间滤 波 根 据 以 上 讨 论 ： 透 镜 的 成 像 过 程 可 看 作 是 两 次 傅 里 叶 变 换 ， 即 从 空 间函 数( , )g x y 变 为 频 谱 函 数(,)xya ff， 再 变 回 到 空 间 函 数( , )g x y ， 如 果 在频 谱 面 上 放 一 不 同 结 构 的 光 阑 ， 以 提 取 某 些 频 段 的 信 息 ， 则 必 然 使 像上 发 生 相 应 的 变 化 ， 这 样 的 图 像 处 理 称 空 间 滤 波 。 实 验 内容: 1.测 小 透 镜 的 焦 距 f1 （ 付 里 叶 透 镜 f2=45.0CM） . 光 路 ： 直 角 三 棱 镜 →望 远 镜 （ 倒 置 ）（ 出 射 应 是 平 行 光 ） →小 透 镜 →屏 。（ 思...