- 光學顯微鏡 2011/01/03
光學顯微鏡 (Optical microscope)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂光學顯微鏡是指利用光學成像原理，能將微小的物體放大到肉眼可見的光學儀器。依照成像方式的不同，又可以分為反射式顯微鏡與折射式顯微鏡。依照成像是否倒立，可分為倒立顯微鏡與解剖顯微鏡。 Continue reading →- 眼鏡（Glasses） 2011/01/03
眼鏡（Glasses）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂眼鏡就是指在框架中加入透鏡，戴在眼睛前方，以達到矯正視力、美觀或保護眼睛的功能。如果由戴在眼球表面與眼球外面區分，可以分為隱形眼鏡與一般眼鏡。如果由視力矯正功能區分，可分為近視眼鏡、遠視眼鏡、散光眼鏡、老花眼鏡與斜視眼鏡。如果依照保護功能區分，可分為運動眼鏡、太陽眼鏡、泳鏡與護目鏡。最近還新流行一種3D眼鏡，可以造成立體感官的效果。 Continue reading →- 光學組件（Optical components） 2011/01/03
光學組件（Optical components）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂光學組件是指在光學實驗中，為了實驗的順利進行，所需常用的的組件。 Continue reading →- 像平面（Image plane） 2011/01/03
像平面（Image plane）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯所謂像平面就是指成像所在的平面。如果這個平面可用屏幕成像，可使底片感光，則代表這種成像是一種實際光線匯聚，是一種實像(real image)。反之，如果這種成像不能在屏幕成像，或使底片感光，則代表這種成像是一種光線延長線的交會，並沒有實際光線匯聚，所以是一種虛像(virtual image)。 Continue reading →
- 濾光片 2011/01/03
濾光片 (Filter)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯所謂濾光片是指把不要波長的光過濾掉，或把特定波長的光過濾掉的光學儀器，因此藉由濾光片，我們就可以控制被阻隔或通過光的波長或波段。可使單一波長通過的濾光片稱為單色濾光片，常見的有紅外線濾光片、紫外線濾光片與可見光特定顏色的濾光片，如紅色、藍色等濾光片。濾光片根據頻率範圍可以分成以下幾種:低通(low pass)濾光片、高通(high pass)濾光片、帶通(band pass)濾光片、帶阻(pass stop)濾光片、全通濾光片、ND濾光片…等等。 Continue reading →
- 像差 2011/01/03
像差 (Optical aberration)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂像差是指對單一透鏡成像，實際成像與理論成像的差異。根據像差產生的原因，可以分成與波長有關的色暈像差，以及與波長無關的單色像差兩種。色暈像差是由於折射作用下，各種波長的光，折率射不相同所造成的，因此當複合光（立如白光）照射下產生的像差，會有色散的現象，因此稱為色暈像差。常見的單色像差可分為球面像差、彗星像差與畸變。對照像機與望遠鏡等光學儀器而言，像差會導致成像的扭曲而失真，因此必須使像差減小到肉眼可分辨以下的程度，利用透鏡組合，可以達到將像差減小的目的，但卻不可能百分之百的消除。
所謂球面像差，是指經過透鏡以後，光線並不能如理論值，完全聚焦於一點，而是聚焦於一個球面，如下圖所示。球面像差會使無窮遠的點光源看起來變成球形因此稱為球面像差。球面像差產生的原因在於:透鏡的邊緣折射的比較厲害，所以焦點比其他部份近，因此，聚焦位置只能形成一個區域，而非真正聚焦在相同的位置，這樣的球面像差，會使聚焦困難，因為沒有一個明確的位置才是真正焦點之所在，所以在光學系統，例如組合透鏡與面鏡中，下一個光學儀器便沒有精準的位置，如此一來，失真便會愈來愈嚴重。利用凹透鏡與凸透鏡的組合可以消除球面像差，或使用非球面透鏡也可以達到相同的效果。
所謂彗星像差是指形狀類似彗星的像差，如下圖所示，它會使無窮遠的恆星看起來像彗星一樣，拖著尾巴，因此稱為彗星像差。彗星像差是拋物面鏡與生俱來不可避免的像差，這是因為距離光軸愈遠的位置，偏離實際焦點的位置就會愈多。消除彗星像差的方法，可以利用遠離光軸位置部分，適度調整曲率半徑而達成。在單一波長下，球面像差與彗星像差都最小的透鏡稱為最佳透鏡。
畸變會使像呈現不規則扭曲，有時是中間扭曲比較嚴重，有時是邊緣扭曲比較嚴，不管如何，畸變都會使物體成像失真，必須想辦法克服。
參考資料
- 光束追蹤（Ray tracing） 2011/01/03
光束追蹤（Ray tracing）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂光束追蹤就是指利用模擬光束由物體出發，經過光學儀器，最後成像的一種方法。藉由光束追蹤法，我們可以把複雜的成像簡單化，利用簡單的幾條光束就可以得到近似的成像結果。 Continue reading →- 幾何光學（Geometrical optics） 2011/01/03
幾何光學（Geometrical optics）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯
所謂幾何光學是指利用幾何學的方法研究光學，得到的定律與原理稱之為幾何光學。當我們把光視為一種光束(beam)或一條線(ray)，因此幾何光學又可以稱為線光學(ray optics)。利用幾何學裡，相似三角形，對應角相等、對應邊成比例的原理，我們就可以利用通過物體的兩條光線在經過透鏡或面鏡後，形成的交點，定義出成像的位置與性質。 Continue reading → - 眼鏡（Glasses） 2011/01/03