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汪洋一帆

出发吧,向着远方。乘着红色的帆船......

 
 
 

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关于我

大海上的一叶小舟,业余时间多用在电子电路分析上,有时也愿意把所思、所想记录下来同朋友交流,喜欢旅游、结交朋友,特别喜欢皮划艇、帆船运动

摘下你的变色镜  

2009-01-10 10:03:32|  分类: 深度剖析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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观点一:

变色镜之所以变色,是由于镜片中含有变色物质卤化银。这种物质随光线的强弱而发生变化。制这种玻璃的方法和普通玻璃是一样的, 不过它是在普通的硼硅酸盐玻璃的原料中加放了少量对光敏感的银与卤素的化合物, 例如氯化银、溴化银、碘化银等。AgBr是无色透明的晶体,Ag是黑色小颗粒,Br2是暗红色的。再加入极少量的敏化剂, 如氧化铜等制成的。敏化剂的作用是能使玻璃对光线变得更加敏感。变色就是因为这些物质在里面变化的原因。它们生性特殊,对光线相当敏感。在紫外线激活下(特别是短波光线),玻璃中的卤化银分子分解成银和卤素原子,银原子胶体就会颜色变暗。好多银原子积聚在一起使镜片的颜色变深,就呈现浅黑色,即灰色,银原子使玻璃带上颜色而变暗,呈现暗棕色。但是在玻璃里, 银原子是不能自由行动的, 氯原子也跑不出去, 所以,去掉紫外线的激活,银原子和氯原子又会重新相逢在一起生成无色的氯化银, 使玻璃又变得透明,并恢复它们的本来面目。而且这种在紫外线照射下直接变暗、去掉紫外线后又复明的光色变化,可以反复不断进行下去,并且不会产生老化现象。其过程是可逆的。可以根据不同要求在普通光学镜片中加入不同的光敏剂。

长时间戴变色眼镜利少弊多。日光中包括紫外线、红外线和可见光,戴上变色镜后,由于可见光减弱,瞳孔长时间处于扩大状态,使紫外线进入眼睛的量成倍增加,可对眼睛造成伤害。过量紫外线照射可引起角膜水肿,失去原来的光泽和弹性,使瞳孔对光反应迟钝,视力下降;紫外线的长时间作用,还可导致晶体硬化和钙化,诱发白内障。另外,少数对紫外线过敏的人,还可能引起中心视网膜炎等眼底疾病,严重损害视力。

 

观点二:

        “猫眼是门镜的俗称。当有人敲门时,屋里的人就可以通过门镜看到门外情况,通过门镜从屋里看屋外时非常清楚,而从屋外看屋里就变得十分模糊了。门镜的构造非常简单,由两片透镜组成,靠门外的是凹透镜,靠门内的是凸透镜,不过门镜成像的原理,还涉及到一些光学知识。   

一、关于人眼。人眼可看成一个特殊而又精密的光学仪器,外来光线经晶状体折射后,在视网膜上成像,使人感知图像。晶状体相当于焦距可调的凸透镜,视网膜便是光屏,也就是说人眼成像的像距基本一定,而通过晶状体调焦使物距不同的物体成像。介于晶状体的调焦能力,物距小于10Cm的物体是无法在视网膜上成清晰像的,即人眼看不清楚物距小于10Cm的物体,我们称之为近点。当物体物距为25cm时,成的像最清晰,我们称明视距离。有了以上两个概念,对于后面处理门镜所成像人眼能否看清的问题十分关键。

二、逐次成像法则。表述为:物体通过前一光学元件所成的像就是后一光学元件的物。门镜中有两个透镜,前一透镜所成的像无论能否真正实现成像,它都将作为后一透镜的物来处理。

三、实物与虚物。通常人们所接触的都是实物,它发出(或反射)的光线是发散的;但有时光线经过光学器件折射后成会聚趋势,这就可视为虚物。

四、透镜计算符号规定。物距:实物正虚物负;像距:实像正虚像负;焦距:凸透镜正凹透镜负。

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观点三:

当你手里拿一个普通放大镜,对着近处物体,你就可以看到放大的虚像。而当你手里拿一个普通放大镜,伸直手臂,对着远处,你就看到放大镜里面倒立着的远处的风景。它是实像吗?为何与物体在放大镜的同一侧?它是虚像吗?为何是倒立的?调整放大镜和眼睛的位置总能看到吗?难道是凸透镜成像规律错了?

实际上,严格说来,你所看到的仅仅是倒立着的远处的风景的一部分!它确实是实像!!

毫无疑问实像是可以直接拿眼睛看的,就象虚像一样。通过放大镜看到的那个倒立的像就是实像。只不过,并非任何情况下都能看到整个的实像。毕竟不同于真实的物体。真实的物体发出的光线是向四面八方的。而不同,它发出的光线全部是从透镜那里来的。所以,如果(无论是实像还是虚像)很大的话,用眼睛直接看都最多只能看到它的一部分。多大一部分呢?它对眼睛的张角最大不会超过透镜本身对眼睛的张角!换句话说,你对着透镜看的时候,不可能在透镜的边缘之外看到像。所以,不要去电影院直接看那个实像,也不要直接看投影仪投出的那个实像。

用作图法求能用眼直接看到实像A′B′的区域<问题> 一物体AB垂直于主轴放置,用眼睛通过放大镜观察到物体AB完整像的区域为图中的GMNH区域OO,可观察到物体AB部分像的区域为图中的CMGHND(阴影区域CC

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不用光屏在特定的范围内也可以看到凸透镜成的实像。看到的实像应该相对物体位于凸透镜的另一侧。如图示。

但是学生在做实验中发现:用眼睛直接通过凸透镜观察远处物体在成立倒立、缩小的实像时,总觉得实像并不在凸透镜的另一侧,而是像成在透镜中,与物体位于凸透镜的同一侧。

那么,为什么将实像看成了虚像?原因是视觉印象与理论相矛盾!!!

这种视觉印象的错误主要由以下几个方面造成的:

1、一般使用的凸透镜口径都比较小,在眼睛的视场中即可看到倒立的像,又可以看到透镜外其它的物体。看到倒立像的范围是由凸透镜的大小和形状来决定的。由于边缘的参照效应,因而总是觉得像是在透镜中。

2、在光屏上看实像,由于光的漫反射,人眼从各个方位看到的像其大小、位置都不会发生变化,就好象观察实际物体那样,真真实实是由光屏发生而成像的,而这里直接看实像因为人眼看到的像是通过凸透镜产生的,而且会因人眼观察的位置不同看到的像也会发生相应的移动。即像点、透镜的光心和眼睛三点共线!!就好象是人眼通过一个小孔来观察远处物体一样。因而给人的视觉印象好象是“像”就在透镜里面。

3、由于远处物体成的是倒立、缩小的实像(看放大的实像因视场范围太狭窄而机会较少),而缩小的像给人以遥远的感觉,这就更令人觉得实像不在离眼睛较近的一侧而在离眼睛很远的物体同侧。

4、一般直接用眼睛观察实像的机会不多,学生总是习惯用光屏来观察实像,如照相、幻灯、电影等;而在其它的光学仪器中,用眼睛直接观察的都是虚像,如放大镜、望远镜、显微镜等。所以,现在用眼睛直接看实像也会给人以为是虚像的感觉。

为了消除这些,可以采用几种方法解决。如:

1、作图、计算、理论分析;

2、讲清由于心理上的种种原因,人的视觉并不那么可靠,即“眼见”并不一定“为实”;

3、设计实验a取光框改为方形的b凸透镜口径增大,试用玻璃球体观察c以暗箱消除周围的影响d用光屏在凸透镜另一侧接收像,证明物像分居两侧。

观点四:

培养学生一技之长似乎已经成为许多人审视职业教育的一种定势。但我们应当意识到,任何一项职业、一种技能都需要一定的文化知识做基础。学生的综合素质更不能以单一的技能为衡量标准。社会发展到今天,各行各业更看重的是毕业生的综合素质,那种只注重技能教育的做法已经落伍。我们应当用发展的眼光看问题。

观点五:

菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高,一片优质的透镜必须是表面光洁,纹理清晰,其厚度一般在 1mm 左右,特性为面积较大,厚度薄及侦测距离远 
  菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。

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  菲涅尔透镜,简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹.通过这些齿纹,可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用.传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵。菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR(被动红外线探测器)。PIR广泛的用在警报器上。如果你拿一个看看,你会发现在每个PIR上都有个塑料的小帽子。这就是菲涅尔透镜。小帽子的内部都刻上了齿纹。这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右(人体红外线辐射的峰值)。成本相当的低。 
  菲涅耳透镜可以把透过窄带干涉滤光镜的光聚焦在硅光电二级探测器的光敏面上,菲涅尔透镜由有机玻璃制成,不能用任何有机溶液(如酒精等)擦拭,除尘时可先用蒸馏水或普通净水冲洗,再用脱脂棉擦拭。
  现在的对焦屏都是磨砂毛玻璃菲涅尔透镜,其优点是明亮和亮度均匀。对焦不准时,在对焦屏上的成像是不清晰的。为了配合更精确地对焦,一般在对焦屏中央装有裂像和微棱环装置。当对焦不准时,被摄体在对焦屏中央的像是分裂成两个图像,当两个分裂的图像合二为一时,表明对焦准确了。
  AF单反机的标准对焦屏一般不设有裂像装置,而是刻有一个小矩形框来表示AF区域,有些对焦屏上还刻有局部测光或点测光区域。早期AF单反机在光线较暗环境中对焦时,往往很难看见对焦框,就难以判断相机是以哪一点来作为对焦点,新一代单反机对焦屏上的对焦点会发光,或者有对焦声音提示,便于在复杂环境中确认对焦。不同类型的对焦屏有不同的用途、拍摄人像可能用如裂像对焦屏更好,带横竖线或刻度的对焦屏适用于建筑物摄影和文件翻拍;中间部分没有裂像而只有微棱的对焦屏适用于小光圈镜头,它不会有裂像一边亮一边黑的缺点。不少高级相机焦屏可由用户自己更换。又称螺纹透镜

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