阿贝成像原理实验报告

佛山科学技术学院

实验报告

课程名称近代物理实验实验项目阿贝成像原理和空间滤波

专业班级 10物师姓名邓新炬学号 02 仪器组号

指导教师朱星成绩日期 2013年月日

2、关于阿贝成像原理

成像的这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换。第一步把物面光场的空间分布()y x g ,变为频谱面上空间频率分布()

y x f f G ,，第二步则是再作一次变换，又将()

y x f f G ,还原到空间分布()y x g ,。

3、空间滤波

空间函数变为频谱函数，再变回到空间函数（忽略放大率）。显然如果我们在频谱面（即透镜的后焦面）上放一些不同结构的光阑，以提取（或摒弃）某些频段的物信息，则必然使像面上的图像发生相应的变化，这样的图像处理称为空间滤波，频谱面上这种光阑称为滤波器。滤波器使频谱面上一个或一部分频率分量通过，而挡住其它频率分量，从而改变了像面上图像的频率成分。例如光轴上的圆孔光栏可以作为一个低通滤波器，而圆屏就可以用作为高通滤波器。

四 实验步骤 1、实验光路调节

在光具座上将小圆孔光阑靠近激光管的输出端，上下左右调节激光管，使激光束能穿过小孔；然后移远小孔，如光束偏离光阑，调节激光管的仰俯，再使激光能穿过小孔，重新将光阑移近，反复调节，直至小孔光阑在光具座上平移时，激光束能通过小孔光阑。 2、阿贝成像原理实验

如实验光路图在物平面上放上一维光栅，用激光器发出的细锐光束垂直照到光栅上，用一短焦距薄透镜（6~10cm ）组装一个放大的成像系统，调节透镜位置，使光栅狭缝清晰地成像在像平面屏上，那么在频谱面上的衍射点如图所示。在频谱面上放上可调狭缝或滤波模板，使通过的衍射点如下图所示：（a ）全部；（b ）零级；（c ）零和±1级；分别记录图片信息。 3、阿贝一波特实验（方向滤波）

（1）光路不变，将一维光栅的物换成二维正交光栅，在频谱面上可以观察到二维分立的光点阵（频谱），像面上可以看到放大了的正交光栅像，测出像面上的网格间距。

（2）在频谱面放上可旋转狭缝光阑（方向滤波器），在下述情况：（a ）只让光轴上水平的一行频谱分量通过；（b ）只让光轴上垂直的一行频谱分量通过；（c ）只让光轴上45°的一行频谱分量通过。记录像面上的图像变化、像面上条纹间距，并做出适当的解释。

五 实验数据和数据处理

1. 1解释阿贝成像实验

a 全部

b 零级

c 45°角（0、±1级）

2

解释阿贝-波特实验

a 全部

c左斜线

d横线

e 竖线

在频谱面上放上可调狭缝或滤波模板，挡去频谱某些空间的频率成分，则会使像发生变化。3空间滤波

像屏上出现一放大倒立红色“光”字

六实验结果

实验结果如上。不同角度的傅叶面通过的衍射成像信息不同。

七实验分析

通过该实验，我收获很大，特别是在调节光路时，要细心，同时还要耐性。要认真分析成像的原因。