多透镜组近轴隐形条件的理论和实验探讨

基于多透镜组近轴隐形条件,应用图像交叉法求解了四透镜组和五透镜组的隐形距离,并根据计算结果搭建了透镜组实验,对隐形范围进行了测量,讨论验证了计算结果.最后,采用COMSOL模拟了多透镜组在平行光下的几何光路图,进一步讨论了不同透镜间隐形范围,其结果与实验测量以及理论计算完全吻合.

基于COMSOL和MATLAB的近轴光学隐形的研究

基于矩阵光学原理实现透镜组近轴光出现隐形区域,探究了不同参数的透镜对光学隐形区域的影响;采取正交实验设计,分别使用MATLAB和COMSOL对隐形区域进行了数值模拟,对比得出了隐形区域的影响因素,并进行了可视化呈现。结果表明,透镜的焦距和半径影响隐形区域,当透镜的直径不变时,若透镜的焦距为f,此时隐形区域t_(1)和隐形区域t_(2)的体积之和最小,当透镜的焦距小于f时,透镜的焦距与隐形范围呈负相关;当透镜的焦距大于f时,透镜的焦距与隐形范围呈正相关;当透镜的焦距不变时,透镜的直径与隐形范围呈正相关。各个透镜参数对隐形区域的体积的影响因素排序为:焦距f_(2)>直径h_(1)>直径h_(2)>焦距f_(1)。研究结果对于深入理解光学隐形区域的形成及其受透镜参数调节的影响具有重要的意义。

基于渐近解的静电成像电子光学近轴横向像差理论

在迄今为止的成像电子光学研究中,备受关注的是二级近轴横向像差(即二级近轴色差)和三级几何横向像差,几乎忽略了三级近轴色差和三级近轴放大率色差的存在,理论上也没有给出近轴横向像差的一般形式.作者基于近轴方程的渐近解研究近轴横向像差的一般理论,探讨了近轴方程渐近解系数之间的关系式,证明其间是相互关联的.所得结果为研究简明形式的近轴横向像差提供理论基础.

渐近解求解静电成像电子光学近轴横向像差的验证

通过一两电极静电同心球系统的理想模型的解析解,对以渐近解表示的近轴横向像差进行了验证。推导了两电极静电同心球系统的理想模型的渐近解各系数的表达式,以证明基于渐近解求解电子光学近轴横向像差的途径的可行性和正确性。由渐近解导出的静电电子光学成像系统的二级和三级近轴色差表达式,证明了莱克纳格尔-阿尔齐莫维奇(Recknagel-Artimovich)公式依然成立。给出了以简明形式表示的近轴横向像差的表达式,对于成像电子光学的像差理论和像管设计具有理论和实际意义。

利用透镜组实现近轴光学隐身

采用了利用双凸透镜构建透镜组实现近轴光学隐身的方法,通过改变双凸透镜的数目、焦距、口径等参量,讨论了透镜组要实现近轴光学隐身所应满足的条件.建立了四薄透镜光学隐身系统、三薄透镜光学隐身系统、双厚透镜光学隐身系统3种理论模型,并将实验探究与理论研究相结合,验证了理论模型的正确性.

基于渐近解的成像电子光学近轴横向像差理论及其验证

在成像电子光学系统的横向像差中,近轴像差是整个像面普遍存在、且影响图像中心像质的主要像差,并决定了系统的极限分辨率.本文由电子光学近轴方程的渐近解推导了近轴横向像差的普遍表示式,并通过一两电极静电同心球系统,推导了近轴轨迹特解的渐近解和精确解的解析表示,给出了二级和三级近轴色球差以及三级近轴放大率色差的表达式,证明了基于渐近解求解成像电子光学系统的近轴横向像差的途径是可行的和足够精确的.文中给出的近轴横向像差的简明形式对于成像电子光学系统的像差研究和像管设计具有实际意义.

非近轴光线单球面折射成像的精确公式及应用

近轴光线单球面折射成像公式及由其推导出的透镜成像公式的高斯形式在几何光学中非常重要。但它只是近似公式,不能用以解释透镜成像的球差等问题。本文以光的折射定律为基础,引进参数h、△,建立了非近轴光线单球面折射成像的精确公式,并以眼睛的光学模型为例,讨论了非近轴光线经单球面折射、透镜折射成像的球差,阐明了晶状体中央折射率较高这一特点有利于消除球差的物理机制,对单片消球差透镜、人工晶状体的研制具有指导意义。 1 非近轴光线的单球面折射如图1.两媒质折射率为n_1,n_2,分界面曲率半径r,入射光线和主光轴夹角为θ,与分界面交于P点,P点距主光轴距离为h,分析物距u、像距v的关系。

通过有光阑近轴ABCD光学系统激光束的近似解析传输公式

用傅立叶级数展开法研究光束通过有光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输特性,导出了光阑透射率函数不同时的传输公式。硬边光阑的情况可作为其它光阑的特例得到,其它光阑也可视作硬边光阑来处理。数值计算表明了该方法快速的优点,并得到与用Collins公式直接积分一致结果。

神光Ⅲ原型装置中鬼像的近轴计算与分析

针对神光Ⅲ原型装置,提出了一种在复杂的光学系统中进行鬼像分析的有效方法。该方法的特点在于结合了近轴光线追迹法和二叉树的数据存储结构,能对整个神光Ⅲ原型装置中可能产生的1至多阶(最高6阶)鬼像进行全面的分析,且耗费时间较短。通过分析找出了神光Ⅲ原型装置中鬼像能量较集中的几个光学表面,它们分别是:泡克尔斯盒中一个开关的前后表面,经过主放大级后的垂直反射镜面和折返系统末端的一块透镜的后表面等,这些结果都将为设计阶段排除高能量鬼像对系统元件可能造成的损伤提供有力的参考。

大豆近轴和远轴叶面特征与其高度避日性取向的生理意义

大豆远轴叶面具有高密度的茸毛和气孔及大量连片状蜡质。小叶两面气孔对水分亏缺和光强变化的反应有差异。严重水分胁迫下,大豆末端小叶在中午呈高度避日态——对缺水不敏感、对强光敏感的远轴叶面气孔向光,除增大反射显著降低叶温外,还遮盖了一侧生小叶,极显著减缓三出复叶木质部水势的下降,并且维持了较高的叶片净光合速率。因此高度避日性叶取向是大豆对水分胁迫有效的形态适应机制。

模拟气泡幕激光近轴前向散射照度分布

从Mie散射理论出发,利用单气泡散射理论模型研究了激光前向散射特性以及激光前向散射光轴周围激光照度分布状态。选用波长为632.8nm的激光,在不同介质和不同压强下测量并分析了气泡幕的散射光照度。研究表明,激光前向散射光主要分布在离光轴0.588°的范围内,其沿激光光轴呈轴对称分布,并且沿光轴方向截面分布为高斯分布;在考虑水体自身散射时,0.006MPa、0.008MPa和0.010MPa下,各个散射角被散射掉的光大概占激光前向散射照度的35%、45%和55%,可得到无论考虑水体自身散射与否,激光前向散射光与压强皆成反比。

非近轴光束下铌酸锂晶体的电光效应

为了研究电场一定时，光束在非近轴条件下铌酸锂晶体的电光效应，采用折射率椭球张量的循环坐标变换方法，理论上推导了光轴正交截面上折射率分布的解析式，讨论了折射率、相位延迟以及透射率与光束入射方向之间的关系，并且进行了实验验证，取得了透过率随光束与光轴夹角α的实验数据。结果表明，y方向加电场时，入射光小角度偏转将引起x方向感应折射率以及光束透射率的明显变化，而y方向的感应折射率不变；光束与光轴的夹角α对铌酸锂晶体电光性能的影响远远大于光矢在x-y平面与x轴正半轴的夹角β对其的影响；x方向加电场时感应折射率同y方向加电场时类似，但此时相位延迟更小，在0°～0．4399°夹角范围内，前者的透过率变化较后者慢，并且在0．45°之后呈现出交替变化的规律，当夹角为0．5°，0．680°等位置时，它们具有相同的透过率。这一结果对利用角度调节以改善铌酸锂晶体的电光性能具有一定的指导意义。

复射线近轴近似原理和应用

本文基于复射线理论和微扰原理,发展了一种近轴近似计算方法,可大大简化波场问题的求解过程.将场量表达式中的波源坐标及传播空间解析地延拓到复数域,可以十分方便地获得聚束波场量表达式.根据复射线理论,在图1所示结构中。

圆环面电流磁场的近轴近似

本文在局部极坐标系中。求出分布在圆环面上的电流分量的近轴近似展开式。所得结果,可用于环形等离子体内扰动电流的定量测量问题。

低失能近轴背散射电子的探测及应用

介绍了扫描电镜中的一种背散射电子采集和测量系统 ,该系统能探测那些较低能量损失且散射角接近 1 80°的背散射电子。测量了在Au、Pt、Ag和C靶中的低失能近轴背散射电子的背散射率。结果显示该探测系统比常规电镜中的探测系统具有更高的成分衬度 ,因此在靶成分的分析中有广阔的应用前景。

圆形载流导线空间非近轴磁场分布解析解

在物理学实验研究及功能材料科研领域,分析感应电炉特性、电磁悬浮冶炼、区熔提纯熔点高、活性强、易与坩埚起反应的稀土材料的稳定性,圆形载流导线空间磁场的计算与分析有重要的实际意义.在电磁学及电动力学中讨论圆形载流导体产生的磁场时,通常只给出圆电流中心或轴线上的磁感强度[1,2].对非近轴磁场的计算相对繁难,需要借助圆电流轴外场涉及椭圆积分等较复杂的数学计算,难以得到较准确的解析解.

近轴支持向量机及其在网络知识更新中的应用

在以往工作的基础上对近轴支持向量机进行了研究,推导了基于高斯核函数的非线性近轴支持向量机的增量式算法。通过仿真实验验证了在网络故障知识更新的应用中,近轴支持向量机的增量式算法比一般支持向量机的增量式算法更加快速有效。

激光束近轴定位技术研究

建立了利用散射光实现激光束近轴定位的二维及三维模型。以信号接收器镜头光心为坐标中心建立坐标系,通过求取激光束上两个散射点到探测器的距离,来确定散射点的坐标,最终确定激光束的直线方程。实验结果表明,该模型在计算散射点到探测器的距离时与实验结果十分吻合,这证明了该模型实现激光束近轴定位的有效性。

近轴球面折射成象的二级近似与象差

给出了二级近似时近轴球面折射成象的物理规律 。

非近轴情况下全息照相的细光束成象分析

用未扩束的细激光束照明再现全息图是全息工作者常采用的一种再现方式,并常用于全息干涉计量中自动分析二次曝光的干涉图形,全息存贮中信息的读出等。然而,在1985年熊秉衡等以前报道之前,有关它的理论分析尚未见讨论,熊秉衡等分析了近轴情况下全息图的细光束成象规律。本文进一步分析了非近轴的更为普遍的情况,其结果与实验相符,在近轴情况所得结果与他们的结果相一致。