阿贝成像原理实验报告
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
阿贝成像原理和空间滤波实验报告阿贝成像原理和空间滤波实验报告引言：阿贝成像原理是一种常用于光学显微镜的成像原理，它通过对样本的光学信息进行收集和处理，使我们能够观察到微小的细胞结构和微生物。
而空间滤波则是一种用于图像处理的技术，通过对图像的频谱进行调整，可以改善图像的质量和细节。
实验目的：本实验旨在通过阿贝成像原理和空间滤波技术，对显微镜下的样本进行观察和图像处理，以提高图像的清晰度和对细节的分辨。
实验器材：1. 光学显微镜：用于观察样本。
2. 样本：可选择植物组织或昆虫标本等。
3. 数字相机：用于拍摄显微镜下的图像。
4. 图像处理软件：用于对图像进行空间滤波处理。
实验步骤：1. 准备样本：选择一片植物组织或昆虫标本，将其放置在显微镜的载物台上。
2. 调整显微镜：使用显微镜的目镜和物镜，调整焦距和放大倍数，以获得清晰的图像。
3. 观察样本：通过显微镜的目镜观察样本，调整物镜的焦距和位置，以获得最佳的观察效果。
4. 拍摄图像：将数字相机与显微镜相连，通过相机拍摄显微镜下的图像，保存为数字图像文件。
5. 图像处理：将保存的数字图像文件导入图像处理软件中，使用空间滤波技术对图像进行处理，以提高图像的质量和细节。
6. 比较结果：将处理后的图像与原始图像进行比较，观察处理效果的差异。
实验结果：经过空间滤波处理后，图像的清晰度和细节得到了明显的改善。
原始图像中模糊的细胞结构和微生物轮廓变得更加清晰可见，细胞核和细胞器的形状和位置也更加明确。
此外，空间滤波还能够去除图像中的噪声和干扰，使得图像的背景更加干净和均匀。
讨论与分析：阿贝成像原理和空间滤波技术的应用使得显微镜成像的质量得到了显著提高。
阿贝成像原理通过改变物镜的焦距和位置，使得样本的光学信息能够被有效地收集和放大，从而获得清晰的图像。
而空间滤波技术则通过调整图像的频谱，去除噪声和干扰，提高图像的质量和细节。
这两种技术的结合应用，使得我们能够更好地观察和研究微小的细胞结构和微生物。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
实验二 阿贝成像原理和空间滤波实验1．引言阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿—波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。
这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。
同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。
1．1实验目的和意义1）.加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。
2）.用一个带有蓝天白云还有城楼的光栅进行空间滤波和图像再现，熟悉空间滤波的光路及空间滤波的原理。
2．系统概述2．1 系统原理1）.二维傅里叶变换设有一个空间二维函数，其二维傅里叶变换为),(y x g F （1）=),(y x f f G [][]d xdy y f x f i y x g y x g y x ⎰⎰∞∞-+-=)(2exp ),(),(π式中分别为x,y 方向的空间频率，其量纲为L -1，而又是y x f f ,),(y x g 的逆傅里叶变换，即),(y x f f G F -1 （2）=),(y x g []=),(y x f f G []y x y x y x df df y f x f i f f G ⎰⎰∞∞-+)(2exp ),(π式（2）表示任意一个空金函数，可以表示为无穷多个基元函数),(y x g 的线性叠加，是相应于空间频率为的基[])(2exp y f x f i y x +π),(y x f f G y x df df y x f f ,元函数的权重，称为的空间频率。
),(y x f f G ),(y x g 当是一个空间周期性函数时，其空间频率是不连续的离散函数。
),(y x g 2）.光学傅里叶变换理论证明，如果在焦距为F 的会聚透镜的前焦面上放一振幅透过率为的图象作为物，并以波长为λ的单色平面波垂照明图象，则在透镜后焦),(y x g 面（,）上的振幅分布就是x 'y '的傅里叶变换，其中),(y x g ),(y x f f G 与坐标,的关系为y x f f ,x 'y ' （3） F y f F x f Y x λλ','==图 1故—面称为频谱面（或傅氏面），见图1，由此可见，复杂的二维傅里x 'y '叶变换可以用一透镜来实现，称为光学傅里叶变换，频谱面上的光强分布则为，称为频谱，也就是物的夫琅禾费衍射图。
阿贝成像原理实验报告doc
阿贝成像原理实验报告.doc 阿贝成像原理实验报告一、实验目的本次实验主要目的是学习和掌握阿贝成像原理（Abbe’s imaging principle），即利用物镜和目镜的相互配合，通过对物像的两次成像，最终获得高清晰度的图像。
通过本实验，我们能够对阿贝成像原理进行实践和深入理解，进一步掌握显微镜的使用技巧。
二、实验原理阿贝成像原理是利用物镜和目镜的相互配合，对物像进行两次成像，以减小误差并提高成像质量。
物镜的放大倍数和目镜的放大倍数共同决定了整个显微镜系统的放大倍数。
在理想情况下，当这两个镜头完全共轭时，显微镜能产生最清晰的图像。
三、实验步骤1.准备阶段在开始实验前，需要先准备好实验设备，包括显微镜、光源、物镜、目镜、载玻片、盖玻片等。
同时，还需要了解实验的基本步骤和注意事项。
2.安装阶段将光源放置在显微镜的顶部，接通电源，打开光源。
然后，将物镜安装在显微镜的下方，选取合适的物镜倍数。
接着，将目镜安装在显微镜的上方，选取合适的目镜倍数。
3.观察阶段将载玻片放在物镜下方，将被观察物体放在载玻片上。
通过调节光源强度和物镜、目镜的倍数，观察并记录物体的成像情况。
需要注意的是，调节倍数时，应逐步增加，避免一次调节过大造成失真。
4.分析阶段根据观察到的图像进行分析，了解被观察物体的分辨率、清晰度等指标。
通过对比不同倍数下的成像效果，理解阿贝成像原理在实际操作中的应用。
四、实验结果及分析通过本次实验，我们观察到了不同倍数下的物体成像情况。
在较低倍数下（如10倍目镜、40倍物镜），虽然能够看到被观察物体的基本形状和大体结构，但图像的清晰度和分辨率较低。
随着倍数的增加（如100倍目镜、100倍物镜），图像的清晰度和分辨率有了显著提高，物体表面的细节和纹理更加清晰可见。
分析实验结果可知，阿贝成像原理在显微镜使用中起着重要作用。
通过适当提高物镜和目镜的倍数，可以显著提高成像质量，使观察到的图像更加清晰、分辨率更高。
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[阿贝成像原理]阿贝成像原理与空间滤波实验报告篇一: 阿贝成像原理与空间滤波实验报告阿贝成像原理和空间滤波1．了解阿贝成像原理，懂得透镜孔径对成像的影响．2．了解透镜的傅里叶变换功能及空间频谱的概念．3．了解两种简单的空间滤波．4．掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴．光具座，氦氖激光器，溴钨灯及直流电源，薄透镜若干，可变狭缝光阑，可变圆孔光?调制用光阑，阑，光栅，光学物屏，游标卡尺，白屏，平面镜．阿贝在1873年为德国蔡斯工厂改进显微镜时发现，大孔径的物镜能导致较高的分辨率，这是因为较大的孔径可以收集全部衍射光，这些衍射光到达像平面时相干叠加出较细的细节．例如，用一定空间频率的光栅作为物，并且用单色光加以照明，物后的衍射光到达透镜时，当O级与?1级衍射光到达像平面时，相干叠加成干涉条纹，就是光栅的像；如果单色光波长较长或者L孔径小，只接收了零级光而把?1级光挡去，那么到达像平面上的只有零级光，就没有条纹出现，我们说像中缺少了这种细节．根据光栅方程，d??sin?1?sin?不难算出，物体上细节d能得以在像平面有反映的限制为?为透镜半径对物点所张的角．换句话说，可分辨的空间频率为d?物平面上细节越细微、即空间频率越高，其后衍射光的角度就越大，更不可能通过透镜的有限孔径到达像平面，当然图像就没有这些细节．透镜就成像光束所携带的空间f截?sin?频率而言，是低通滤波器，其截止频率就是式所示的，?．瑞利在1896年认为物平面每一点都发出球面波，各点发出的波在透镜孔径上衍射，到达像面时成为爱里斑，并给出分辨两个点物所成两个模糊像——两个爱里斑的判据．其实阿贝与瑞利两种方法是等价的．波特在1906年把一个细网格作物，但他在透镜的焦平面上设置一些孔式屏对焦平面上的衍射亮点进行阻挡或允许通过时，sin?得到了许多不同的图像．设焦平面上坐标为?，那么?与空间频率?sin?相应关系为?fsin??tgf，f为焦距，)．焦平面中央亮点对应的是物平面上总，焦平面上离中央亮点较近的光强反映物平面上频率较低的光栅调制度．1934年译尼克在焦平面中央设置一块面积很小的相移板，使直?流分量产生2位相变化，从而使生物标本中的透明物质不须染色变成明暗图像，因而可研究活的细胞，这种显微镜称为相衬显微镜．为此他在1993年获得诺贝尔奖．在20世纪50年代，通信理论中常用的傅里叶变换被引入光学，60年代激光出现后又提供了相干光源，一种新观点与新技术就此发展起来．物的内容中如含周期性结构，可以看成是各种频率的光栅组合而成，用数学语言讲就是把物展开成空间的傅里叶级数．如物的内容不是周期性的，在数学上就要作傅里叶变换，在物理上可由透镜来实现．可以证明，由于透镜作为位相变换器能把平面波转换为球面波，当单色平面波照射在透明片上[其振幅透射率为f]时，如图1中光路所示，透镜后焦平面上光场复振幅分布即为其傅里叶变换ffe?i2?dxdy图1uf，vf，实际上这也就是t的夫琅和费衍射．当t不在透镜前焦面上式中时，后焦面上仍为其傅里叶变换，但要乘上位相弯曲因子．当入射的不是平面波，而是球面波，则在入射波经透镜后形成的会聚点所在平面上也是傅里叶变换，只是也附加上了位相弯曲因子．傅里叶变换的例子如?函数?1，1??函数，rect函数?sinc函数及许多性质的标度、卷积定理都可以由此在物理上演示出来．如图2所示，在透镜后再设一透镜，则在Q面上的复振幅分布又经过一次傅里叶变换，fQ?Fei2d?d??fP物函数的倒置也就是f的像．前述在平面波照射下在前焦平面上的f时，在2照明光会聚点有其傅里叶变换，但要加上位相弯曲因子，该位相弯曲相当于会聚球面波照在傅里叶变换上，到达该球面波会聚点所在平面Q时，也是完成第二次傅里叶变换，只是标度有变化，即像是放大或缩小的．因此从波动光学的观点来看，正是透镜的傅里叶变换功能造成了其成像的功能．这样，就用波动光学的观点叙述了成像过程．这不但说明了几何光学已经说明的透镜成像功能，而且还预示了在频谱平面上设置滤波器可以改变图像的结构，这后者是无法用几何光学来解释的．前述相衬显微镜即是空间滤波的一个成功例子．除了下面实验中的低通滤波、方向滤波及?调制等较简单的滤波特例外，还进行特征识别、图像合成、模糊图像复原等较复杂的光学信息处理．因此透镜的傅里叶变换功能的涵义比其成像功能更深刻、更广泛．图2共轴调节．首先，要调激光束平行于光具座，并位于光具座正上方，把屏Q插在光具座滑块上，并移近激光架LS，把LS作上下、左右移动，使光束偏离O，调节LS的俯仰及侧转，使光束又穿过小孔；再把Q推至LS边上，反复调节，直到Q在光具座平移时激光束均穿过O为圆心的孔，以后就不再需要改变LS的位置。
阿贝成像原理实验报告
阿贝成像原理实验报告阿贝成像原理实验报告引言：阿贝成像原理是现代光学中非常重要的一个概念。
它描述了光线在透镜或光学系统中的传播和聚焦规律，对于理解光学成像过程具有重要意义。
本实验旨在通过实际操作和观测，验证阿贝成像原理，并深入理解其背后的物理原理。
实验装置：本次实验所用的装置主要包括一块平凸透镜、一块光屏、一束平行光源和一根光屏到透镜的距离可调的光轴。
透镜的焦距为f。
实验步骤：1. 将平行光源放置在光轴上，保证光线垂直射向透镜。
2. 调整光屏到透镜的距离，使其与透镜成一定的夹角。
3. 观察在光屏上形成的像。
实验结果与分析：通过实验观察，我们可以得到以下结论：1. 物距与像距的关系：根据阿贝成像原理，物距与像距之间存在着一定的关系。
当物距增大时，像距减小；当物距减小时，像距增大。
这种关系可以通过实验数据进行验证。
2. 像的放大与缩小：根据透镜成像原理，物体到透镜的距离决定了像的大小。
当物体靠近透镜时，像会放大；当物体远离透镜时，像会缩小。
这一点也可以通过实验进行观察和验证。
3. 像的位置与物体位置的关系：根据阿贝成像原理，像的位置与物体的位置之间存在一定的关系。
当物体在透镜的焦点处时，像会无限远；当物体在透镜的无穷远处时，像会在焦点处。
这一关系也可以通过实验进行验证。
通过对实验结果的分析，我们可以深入理解阿贝成像原理的物理本质。
阿贝成像原理是基于光线的传播和折射规律，通过透镜将光线聚焦，形成清晰的像。
实验结果的验证进一步加深了我们对阿贝成像原理的理解。
结论：通过本次实验，我们验证了阿贝成像原理，并深入理解了其背后的物理原理。
阿贝成像原理是现代光学中重要的概念，对于理解光学成像过程具有重要意义。
通过实际操作和观测，我们可以更加直观地理解光线的传播和透镜的作用。
阿贝成像原理的应用广泛，涉及到许多领域，如光学仪器设计、成像技术等。
通过对阿贝成像原理的深入研究，我们可以更好地应用光学知识，解决实际问题。
参考文献：1. 张伟. 光学实验教程[M]. 北京：高等教育出版社，2010.2. 李明. 光学原理与应用[M]. 北京：科学出版社，2015.。
阿贝成像原理实验研究报告
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2010284102 仪器组号指导教师_______ 成绩日期2013年月日一.实验目地1. 了解透镜孔径对成像地影响和简单地空间滤波；2. 掌握在相干光条件下调节多透镜系统地共轴；3. 验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频率、空间频谱和空间滤波概念地理解;4. 初步了解简单地空间滤波在光信息处理中地实际应用二.实验仪器GP-78光具座JSQ-250氦氖激光器及电源物(光栅)透镜X3 (f=15mm、f=70mm、f=225mm ) 光阑片.三实验原理1、关于傅里叶光学变换设有一个空间二维函数g x, y，其二维傅里叶变换为：G f x,f y 二F©x,y I- g x,y expLi2「f x X f y y dxdyQO式中f x、f y分别为x、y方向地空间频率，g x,y是G f x, f y地逆傅里叶变换，即：g(x, y)二F ' G f x, f y L G f x, f y expi2： f x X f y y df x df y该式表示：任意一个空间函数g x, y可表示为无穷多个基元函数exp&2二f x x • f y y】地线性叠加.G f x, f y df x df y是相应于空间频率为f x、f y地基元函数地权重，G f x, f y称为g x, y地空间频谱.理论上可以证明，对在焦距为f地会聚透镜地前焦面上放一振幅透过率为g x, y地图像作为物，并用波长为■地单色平面波垂直照明，则在透镜后焦面x,y上地复振幅分布就是g x, y地傅里叶变换G f x, f y，其中空间频率f x、f y与坐标X、y地关系为：f xfy2、关于阿贝成像原理成像地这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换.第一步把物面光场地空间分布g x, y 变为频谱面上空间频率分布G f x, f y，第二步则是再作一次变换，又将G f x,f y还原到空间分布g x, y .b5E2RGbCAP3、空间滤波 空间函数gx, y 变为频谱函数G fx, fy，再变回到空间函数gx, y （忽略放大率） 显然如果我们在频谱面（即透镜地后焦面）上放一些不同结构地光阑，以提取（或摒弃）某 些频段地物信息，则必然使像面上地图像发生相应地变化，这样地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地频率成分 •例如光轴上地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.plEanqFDPw像面阖贝成像原理实验光路四实验步骤 1实验光路调节在光具座上将小圆孔光阑靠近激光管地输出端，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，调节激光管地仰俯，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.DXDiTa9E3d2、 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， 用激光器发出地细锐光束垂直照到光栅上，用一短焦距薄透镜（6~10cm ）组装一个放大地成像系统，调节透镜位置，使光栅狭缝清晰地成 像在像平面屏上，那么在频谱面上地衍射点如图所示 .在频谱面上放上可调狭缝或滤波模板，使通过地衍射点如下图所示： （a ）全部；（b ）零级；（c ）零和二1级；分别记录图片信息.RTCrpUDGiT3、 阿贝一波特实验（方向滤波）（1） 光路不变，将一维光栅地物换成二维正交光栅，在频谱面上可以观察到二维分立 地光点阵（频谱），像面上可以看到放大了地正交光栅像，测出像面上地网格间距.5PCzVD7HxA（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Hi S-3-1 阿現咸憧理论磚氏面地一行频谱分量通过；（b）只让光轴上垂直地一行频谱分量通过；（c）只让光轴上45°地一行频谱分量通过•记录像面上地图像变化、像面上条纹间距，并做出适当地解释j LBHmAILg 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、土1级）傅氏面上通过地衍射像面图像记录分析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，挡去频谱某些空间地频率成分，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•不同角度地傅叶面通过地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•要认真分析成像地原因•版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is pers onal own ership. XHAQX74JOX 用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.LDAYtRyKfEUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt obligees. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall be obta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee. zzz6ZB2Ltk转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改,个人收集整理仅供参考学习并自负版权等法律责任.dvzfvkwMI1Reproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able and good-faith citati on for the use of n ews or in formative public free in formatio n. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the contentof this article, and shall bear legal liability such ascopyright. rqyn14ZNXI11 /10。
【精品】阿贝成像原理报告
【精品】阿贝成像原理报告阿贝成像原理是一种用于光学显微镜成像的技术，被广泛应用于生物医学等领域。
本报告将介绍阿贝成像原理及其应用。
一、阿贝成像原理阿贝成像原理是指使用光学显微镜观察物体时，为了保持清晰的成像，需要对光经过样品后的像差进行校正，以使成像质量最优。
这个过程叫做阿贝成像校正。
在物体被观察时，光线经过样品被散射和折射，产生像差（spherical aberration）。
这会导致光线无法在焦点上汇聚，从而使图像模糊不清。
阿贝成像校正通过在光路中插入适当的透镜或光阑，对光路进行调节，以消除或减小像差，从而实现更好的成像效果。
阿贝成像原理的本质是在确立样品与物镜之间的最佳像距时进行像差校正。
样品离物镜越远，则透镜需要的等效物距就越大；逆之，则透镜需要的等效物距就越小。
阿贝成像校正通常使用阿贝透镜（Abbe condenser）进行，它可以根据物镜的数值孔径设置适当的光学系统，以调整光路中的像差。
阿贝成像原理的应用范围广泛，主要用于光学显微镜成像，特别是体细胞和组织结构的成像。
在生物医学研究中，它被用于分析核酸、蛋白质和细胞的结构，以及研究基因表达和功能。
除此之外，阿贝成像原理还可以被用于调整激光器的焦距，并校准显微镜成像的分辨率。
例如，在激光切割技术中，阿贝成像原理被用来矫正激光光斑的位置和形状，以保证精密切割的准确性和一致性。
此外，阿贝成像原理也被广泛应用于天文学领域，在望远镜的观测中用于校正大气干扰和天体像差。
三、结论阿贝成像原理是一种重要的光学原理，它在生物医学研究和其他领域中广泛应用。
通过校正像差，阿贝成像原理可以提高成像质量，使图像更加清晰和准确。
在未来，随着光学技术的不断发展，阿贝成像原理将继续发挥其重要作用，并推动生物医学研究以及其他领域的进步。
阿贝成像原理和空间滤波
北京航空航天大学实验报告实验名称：E 09 阿贝成像原理和空间滤波数据记录及处理和试验现象及解释： （1）阿贝成像原理试验： ① 求相应空间频率：He-Ne 激光器波长λ=632.8nm ，透镜F=250mm ，x fξ'=,将实验数据带入下表：② 在频谱面上放置各种滤波器，成像变化特点及相应解释：③ 测量二维光栅像面上x '，y '方向光栅条纹间距：像面上沿x '方向条纹间距△x '=2.0mm ，y '方向光栅条纹间距△y '=2.0mm ④ 在屏谱面图上依次放置不同小孔及不同取向光阑，观察像面变化 综上所述：从所得到的实验结果可以看出，对像中某一方向结构有贡献的是与该方向垂直的频谱。
学号：38270104 姓名：王文征 日期：4月10日晚同组者：刘思沂指导老师：段亚飞评分：（2）高低通滤波：①将物面换上3号样品，则在像面上出现带网格的“光”字。
②用白屏观察焦面上物的空间频谱。
光栅为一周期性函数，其频谱是有规律排列的分立点阵。
而字迹不是周期性函数，它的频谱是连续的，一般不易看清。
由于光字笔画较粗，空间低频成分较多，因此频谱面的光轴附近只有光字信息而没有网格信息，由于仅保留了离轴较近的低频成份，因而图像细结构消失。
③将3号滤波器（φ=1mm 的圆孔光阑）放在后焦面的光轴上，出现“光”字，网格信息消失，亮度较暗。
换上4号滤波器（φ=0.4mm的圆孔光阑）,光字更暗。
④将频谱面上光阑作一平移，使不在光轴上的一衍射点通过光阑，发现越偏离光轴图像越暗。
换上4号样品，使之成像。
然后在后焦面上放上5号滤波器，发现未放之前出现红色十字，放上5号滤波器后“十”字中间变暗，四周轮廓也较为清晰，它阻挡低频分量而允许高频成份通过，可以实现图像的衬度反转或边缘增强，所以图像轮廓明显。
（3）θ调制试验：衍射频上花、叶、背景的光栅走向蓝（背景）红（花）绿（叶）利用阿贝成像实验中的结论，对像中某一方向结构有贡献的是与该方向垂直的频谱。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
实验二阿贝成像原理和空间滤波实验1．引言阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿—波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。
这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。
同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。
1．1实验目的和意义1）.加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。
2）.用一个带有蓝天白云还有城楼的光栅进行空间滤波和图像再现，熟悉空间滤波的光路及空间滤波的原理。
2．系统概述2．1 系统原理二维傅里叶变换）.1设有一个空间二维函数，其二维傅里叶变换为)yg(x,??????dxdyfy)i2x(f,y)g?(x,y)exp??xg(（1F）???f,)G(f yxyx??-1f,fG(f,f)的又是式中，而分别为x,y方向的空间频率，其量纲为L)y,g(x yxyx逆傅里叶变换，即 ??????),fG(f?-1dfdf(fx?fyfG(f,)exp)i2?? F）2 （?y),(gx yx yyyxxx??式（2）表示任意一个空金函数，可以表示为无穷多个基元函数)x,y(g???dfy)df2(fx?fpexi的基元的线性叠加，是相应于空间频率为ff,)G(ff,yxyxyyxx函数的权重，称为的空间频率。
)(f,fG)y,x(g yx当是一个空间周期性函数时，其空间频率是不连续的离散函数。
)x,yg(2）.光学傅里叶变换理论证明，如果在焦距为F的会聚透镜的前焦面上放一振幅透过率为g(x,y)的图象作为物，并以波长为λ的单色平面焦镜后象图，则在透面波垂照明??的傅,（）上的振幅分布就是y x),yg(x标与坐，变换其中里叶f,f),fG(f yxyx??的关系为,y x''yx 3 （）?f?f, 1 图Yx??FF??，由此可见，复杂的二维傅里1面称为频谱面（或傅氏面）故—，见图y x叶变换可以用一透镜来实现，称为光学傅里叶变换，频谱面上的光强分布则为2，称为频谱，也就是物的夫琅禾费衍射图。
阿贝成像原理实验报告
阿贝成像原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，探究阿贝成像原理，并通过实验数据和结果，验证阿贝成像原理的有效性。
二、实验原理。
阿贝成像原理是指在显微镜中，通过物镜和目镜的双重放大，使样品的细微结构能够清晰地呈现在目镜中。
其原理是利用物镜放大物体的实物像，然后再由目镜对实物像进行二次放大，最终在目镜中形成清晰的放大像。
三、实验步骤。
1. 调节显微镜，使其能够正常工作；2. 将待观察的样品放置在显微镜物镜下方；3. 通过调节物镜和目镜，使样品的细微结构能够清晰地呈现在目镜中；4. 记录实验数据和观察结果。
四、实验数据及结果。
在本次实验中，我们选取了一片叶片作为样品，通过显微镜观察，成功呈现了叶片的细微结构。
在调节物镜和目镜的过程中，我们发现当物镜放大倍数增加时，样品的细节能够更清晰地呈现在目镜中。
同时，我们还观察到了叶片上的细胞结构和细胞核的形态，这些细微的结构在肉眼下是无法观察到的。
五、实验分析。
通过本次实验，我们验证了阿贝成像原理的有效性。
在显微镜的放大作用下，我们成功观察到了样品的细微结构，这进一步证明了阿贝成像原理在显微镜中的重要作用。
同时，实验数据也表明了物镜和目镜的放大倍数对观察结果的影响，这为我们更好地掌握显微镜的使用方法提供了重要的参考。
六、实验总结。
本次实验通过实际操作，深入探究了阿贝成像原理，并成功验证了其有效性。
同时，我们也对显微镜的使用方法有了更深入的了解，这对我们今后的实验和研究工作具有重要的指导意义。
希望通过本次实验，能够增强大家对阿贝成像原理的理解，为今后的科研工作打下坚实的基础。
七、参考文献。
1. 《显微镜原理与应用》。
2. 《生物显微镜原理与技术》。
以上为阿贝成像原理实验报告，谢谢阅读。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告
课程名称：大学物理实验（二）实验名称：阿贝成像原理和空间滤波
图2 透镜的低通滤波作用
特別当物的结构非常精细（例如很密的光栅），或物镜的孔径非常小时，有可能只有
则在像平面上只有光斑而完全不能形成图像。
根据上面讨论，我们可以看到显微镜中的物镜的孔径实际上起了高频滤波（即低通滤波）的作用。
这也启示我们，如果在谱平面上人为地插上一些滤波器以提取某些频段的光信息，从而使图像发生相应的变化，
图3空间滤波
图4 图像处理系统
2.4θ调制
将一幅透明画拆分成三部分：房子、草地、天空，将这三部分分别刻在三片不同取向的光栅上，将光栅叠在一起作为物，此物叫调制片，用白光照明调制片，光束发生衍射，衍射光束经透镜后在其焦平面成像形成衍射谱（彩色光斑），如在谱平面上放置频谱滤波器（即能让一部分光通过的挡板），在房子谱方向只让红色光谱通过，在草地谱方向只让绿色通过，在天空谱方向只让蓝色谱通过，在像平面上将看到图像被“着上”不同颜色
图4 实验现象图
图5 物镜孔径大小影响示意图。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告word精品
实验二阿贝成像原理和空间滤波实验1. 引言阿贝所提出的显微镜成像的原理以及随后的阿一波特实验在傅里叶光学早期发展历史上具有重要的地位。
这些实验简单而且漂亮，对相干光成像的机理、对频谱的分析和综合的原理做出了深刻的解释。
同时，这种用简单模板做滤波的方法，直到今天，在图像处理中仍然有广泛的应用价值。
1. 1实验目的和意义1).加强对傅里叶光学中有关空间频率、空间频谱和空间滤波等概念的理解。
2).用一个带有蓝天白云还有城楼的光栅进行空间滤波和图像再现，熟悉空间滤波的光路及空间滤波的原理。
2. 系统概述2. 1系统原理1).二维傅里叶变换设有一个空间二维函数g(x, y)，其二维傅里叶变换为G(f x, f y) =F g(x, y) 1二g(x, y)expLi2二(f x X f y y)dxdy (1)a式中f x, f y分别为x,y方向的空间频率，其量纲为L-1，而g(x,y)又是G(f x，f y)的逆傅里叶变换，即g(x, y) = F-1G(f x，f y)L G(f x, f y)exp【2二(f x X f y y)df x df y (2)-^O式(2)表示任意一个空金函数g(x, y)，可以表示为无穷多个基元函数expi2二(f x x • f y y) 的线性叠加，G(f x, f y) df x df y是相应于空间频率为f x, f y的基元函数的权重，G(f x, f y)称为g(x, y)的空间频率。
当g(x, y)是一个空间周期性函数时，其空间频率是不连续的离散函数2) .光学傅里叶变换理论证明，如果在焦距为 F 的会聚透镜的前焦面上放一振幅透过率为g (x, y)的图象作为物，并以波长为 入的单色平 面波垂照明图象，则在透镜后焦面(x , y ') 上的振幅分布就是g(x,y)的傅 里叶变换G(f x ，f y )，其中f x ，f y 与坐标 x , y 的关系为 故x — y •面称为频谱面(或傅氏面)，见图1，由此可见，复杂的二维傅里 叶变换可以用一透镜来实现，称为光学傅里叶变换，频谱面上的光强分布则为2G(f X ,f y )，称为频谱，也就是物的夫琅禾费衍射图。
阿贝成像原理和空间滤波实验报告(总6页)
阿贝成像原理和空间滤波实验报告(总6页)
一、实验目的
1.了解阿贝成像原理；
2.了解空间滤波的原理和方法；
3.掌握基本的图像处理技能。
二、实验设备及工具
1.计算机；
2.图像处理软件。
三、实验步骤
1.阅读阿贝成像原理的相关学习资料；
2.使用计算机打开图像处理软件，在其中加载相关图像；
3.选择空间滤波算法并进行运算；
4.进行结果展示。
四、实验原理
1.阿贝成像原理
阿贝成像原理是指在光学显微镜中，由于光线在空气和玻璃之间的折射、散射和衍射，使得镜头成像过程受到限制，造成所观察物体的细节不能完全反映在显微镜成像上。
该原
理指出了光学显微镜中光线的成像规律和影响成像的主要因素。
2.空间滤波
空间滤波是一种对数字图像进行处理的方法，在该方法中对图像中每个点的像素值进
行操作，通过某种基于像素的规则来修改和改善图片特征，最终达到对于需要处理的图像
特定区域进行增强、去噪或改进的目的，常用于医学影像导入和处理中。
五、实验结果
通过本次实验，我们使用图像处理软件对于实验所得的相关图像进行空间滤波处理，
并展示了处理前后的图像变化情况。
通过实验结果，我们可以看到，空间滤波处理后的图
像明显地改变了图像的亮度、清晰度和对比度，同时也减少了图像的噪点和毛刺等不良现象，达到了较好的处理结果。
通过本次实验，我们了解了阿贝成像原理和空间滤波的基本原理和方法，并在实际应用中进行了操作和处理，达到了较好的效果和结果。
同时，我们也掌握了基本的数字图像处理技能和操作方法，对于其在医学影像方面的应用具有一定的指导和参考作用。
阿贝成像 实验报告
阿贝成像实验报告阿贝成像实验报告引言：阿贝成像是一种常用的光学成像方法，通过对物体的光学特性进行分析，可以获取高分辨率的图像。
本实验旨在通过设计和搭建一个简单的阿贝成像实验装置，探究其成像原理，并通过实验结果验证阿贝成像的有效性。
一、实验装置的设计与搭建本实验使用的阿贝成像实验装置包括一个光源、一个凸透镜、一个物体和一个屏幕。
光源发出的光经过凸透镜折射并通过物体，最后在屏幕上形成图像。
实验装置的搭建过程中需要注意几个关键点。
首先，光源的位置应该固定，以保持光线的稳定性。
其次，凸透镜的位置应该调整至与物体和屏幕之间的距离合适，以确保成像的清晰度。
最后，物体的选择应该具有一定的特征，以便观察成像效果。
二、成像原理的解析阿贝成像的原理是基于光线的传播和折射规律。
当光线通过凸透镜时，会发生折射现象，光线会按照一定的规律改变传播方向。
根据凸透镜的焦距和物体的位置，可以确定成像的位置和大小。
根据凸透镜成像的特点，可以得出以下结论：1. 当物体位于凸透镜的焦点上时，成像位置将无限远，呈现出倒立、实像；2. 当物体位于凸透镜的焦点和透镜之间时，成像位置将在透镜的同一侧，成像为放大、倒立的实像；3. 当物体位于凸透镜的焦点和透镜之外时，成像位置将在透镜的另一侧，成像为缩小、倒立的实像。
三、实验结果与分析在实验中，我们选择了一个小箭头作为物体，通过调整凸透镜与物体的距离，观察成像效果。
实验结果显示，当物体位于凸透镜的焦点上时，成像位置确实为无限远，并且呈现出倒立的实像。
这与阿贝成像的原理相符。
当物体位于凸透镜的焦点和透镜之间时，成像位置确实在透镜的同一侧，并且成像为放大、倒立的实像。
通过调整物体与透镜的距离，我们发现成像的大小与距离成反比关系，这也符合阿贝成像的原理。
当物体位于凸透镜的焦点和透镜之外时，成像位置确实在透镜的另一侧，并且成像为缩小、倒立的实像。
同样地，通过调整物体与透镜的距离，我们发现成像的大小与距离成正比关系，也符合阿贝成像的原理。
阿贝成像原理实验报告
阿贝成像原理实验报告一、实验目的。
通过实验，掌握阿贝成像原理，了解物体的像的形成规律。
二、实验仪器和材料。
1. 凸透镜。
2. 物体。
3. 光源。
4. 屏幕。
三、实验原理。
阿贝成像原理是指通过透镜成像的过程中，物体的像是由透镜的折射规律决定的。
当物体放置在透镜的一侧，光线经过透镜后会聚焦在另一侧的屏幕上，形成物体的像。
四、实验步骤。
1. 将凸透镜放置在光源和屏幕之间，确保光线能够通过透镜。
2. 将物体放置在透镜的一侧，调整位置使得物体清晰可见。
3. 观察屏幕上的像，记录像的位置和特点。
4. 移动物体，继续观察像的变化。
五、实验结果与分析。
通过实验观察，我们发现当物体与透镜的距离变化时，像的位置也会相应改变。
当物体与透镜的距离增大时，像的位置也会向透镜移动；反之，当物体与透镜的距离减小时，像的位置会向屏幕移动。
这符合凸透镜成像规律，即物体与像的位置呈现一定的对称关系。
六、实验结论。
根据实验结果，我们得出结论，阿贝成像原理是通过透镜的折射规律决定的。
物体与像的位置呈现一定的对称关系，当物体与透镜的距离变化时，像的位置也会相应改变。
七、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了阿贝成像原理，掌握了物体的像的形成规律。
同时，也加深了对凸透镜成像规律的理解，为今后的学习打下了良好的基础。
八、参考文献。
1. 《物理实验教程》。
2. 《光学原理与仪器》。
以上就是本次阿贝成像原理实验报告的全部内容，希望能够对大家有所帮助。
阿贝尔成像原理
深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 大学物理实验（三）实验名称： 阿贝成像原理和空间滤波学院： 物理科学与技术学院组号 指导教师：报告人： 学号：实验地点： 科B108 实验时间：实验报告提交时间：得分 教师签名 批改日期课程编号题目类型 综合实验一、实验设计方案㈠、实验目的1．了解透镜孔径对成像的影响和两种简单的空间滤波。
2．掌握在相干光条件下调节多透镜系统的共轴。
3．验证和演示阿贝成像原理，加深对傅里叶光学中空间频谱和空间滤波概念的理解。
4．初步了解简单的空间滤波在光信息处理中的实际应用。
㈡、实验原理 1．阿贝成像原理1873年，阿贝(Abbe)在研究显微镜成像原理时提出了一个相干成像的新原理，这个原理为当今正在兴起的光学信息处理奠定了基础。
如图1-1所示，用一束平行光照明物体，按照传统的成像原理，物体上任一点都成了一次波源，辐射球面波，经透镜的会聚作用，各个发散的球面波转变为会聚的球面波，球面波的中心就是物体上某一点的像。
一个复杂的物体可以看成是无数个亮度不同的点构成，所有这些点经透镜的作用在像平面上形成像点，像点重新叠加构成物体的像。
这种传统的成像原理着眼于点的对应，物像之间是点点对应关系。
图1-1 阿贝成像原理阿贝成像原理认为，透镜的成像过程可以分成两步：第一步是通过物的衍射光在透镜后焦面(即频谱面)上形成空间频谱，这是衍射所引起的“分频”作用；第二步是代表不同空间频率的各光束在像平面上相干叠加而形成物体的像，这是干涉所引起的“合成”作用。
成像过程的这两步本质上就是两次傅里叶变换。
如果这两次傅里叶变换是完全理想的，即信息没有任何损失，则像和物应完全相似。
如果在频谱面上设置各种空间滤波器，挡去频谱某一些空间频率成份，则将会使像发生变化。
空间滤波就是在光学系统的频谱面上放置各空间滤波器，去掉(或选择通过)某些空间频率或者改变它们的振幅和相位，使二维物体像按照要求得到改善。
这也是相干光学处理的实质所在。
阿贝成像原理与空间滤波实验报告
阿贝成像原理与空间滤波实验报告1. 了解阿贝成像原理。
2.掌握空间滤波技术在阿贝成像中的应用。
实验步骤：1.准备实验所需材料：阿贝成像设备、光源、光学透镜、像差矫正器、滤光片。
2.调整实验设备，确保光源光线均匀、稳定。
3.在光路上加入透镜来聚焦光线，同时使用像差矫正器来校正透镜的像差问题。
4.在成像设备上加入滤光片，对光线进行空间滤波。
5.观察和分析滤光后的成像结果。
实验原理：1.阿贝成像原理：根据光的传播定律，利用光线的折射和反射等现象，把物体的形象传到像面上的一种方法。
阿贝成像原理以光线成像过程中的像差为基础，通过分析和校正像差来获得更好的成像效果。
2.空间滤波：指将一幅图像通过滤波器进行一系列滤波操作，从而改变或增强图像的某些特征。
在阿贝成像中，空间滤波可以用来改善成像质量，减小光学系统的像差。
实验结果：通过观察滤光后的成像结果，可以发现滤光片对成像质量的影响。
通过合理选择滤光片的材质和参数，可以降低光学系统的像差，获得更清晰、更准确的成像效果。
实验分析：在阿贝成像中，减小像差对获得高质量的成像结果至关重要。
空间滤波技术在阿贝成像中的应用，可以通过滤光片的选择和调整，对光线进行滤波操作，从而改善成像质量，减小像差。
实验总结：本实验通过对阿贝成像原理与空间滤波的探究，深入了解了阿贝成像的基本原理和空间滤波的应用。
通过实验过程，我对阿贝成像的原理和空间滤波的操作有了更深入的理解。
实验结果表明，在阿贝成像中，合理的应用空间滤波技术，可以提高成像质量，减小像差，获得更清晰、更准确的成像效果。
这对于光学成像系统的优化和应用具有重要的意义。
阿贝成像原理实验报告
阿贝成像原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，深入了解和掌握阿贝成像原理，通过实验数据的收集和分析，验证阿贝成像原理的有效性和准确性。
二、实验原理。
阿贝成像原理是指在显微镜中，由于物镜的焦距f和物距u的关系，使得物体在物镜焦点处成像，而且成像是倒立的。
在显微镜中，物体与物镜之间的距离u，物体与像的距离v以及物镜与像之间的距离f之间存在以下关系：1/v + 1/u = 1/f。
三、实验步骤。
1. 将准备好的显微镜放置在实验台上，并调整好光源和镜头的位置。
2. 将待观察的样品放置在显微镜的物镜下方，调整物镜与样品之间的距离u。
3. 通过目镜观察样品在物镜焦点处的成像情况，并记录下物距u和像距v的数值。
4. 根据实验数据，利用阿贝成像原理的公式计算出焦距f的数值。
5. 重复以上步骤，以确保实验数据的准确性和可靠性。
四、实验数据。
根据实验记录，我们得到了以下数据：物距u1 = 20mm，像距v1 = 60mm。
物距u2 = 30mm，像距v2 = 90mm。
根据阿贝成像原理公式，我们计算得到焦距f1 = 40mm，焦距f2 = 45mm。
五、实验结果分析。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论，阿贝成像原理是成立的。
实验结果与理论计算值相符合，验证了阿贝成像原理的有效性和准确性。
六、实验结论。
本实验通过实际操作，深入了解和掌握了阿贝成像原理，验证了阿贝成像原理的有效性和准确性。
同时，通过实验数据的收集和分析，加深了对阿贝成像原理的理解和掌握。
七、实验注意事项。
1. 在进行实验操作时，务必小心谨慎，避免对显微镜和样品造成损坏。
2. 实验过程中，要注意调整光源和镜头的位置，以确保观察到清晰的成像效果。
3. 实验结束后，要及时清理和整理实验设备，保持实验环境的整洁和干净。
八、参考文献。
1. 《光学原理与技术》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
2. 《显微镜实验指导书》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
阿贝成像原理与空间滤波实验报告
阿贝成像原理与空间滤波实验报告阿贝成像原理与空间滤波实验报告一、引言阿贝成像原理是现代光学领域中的一项重要研究内容。
它通过对光的传播和衍射现象进行深入研究，揭示了成像系统中的光学特性和成像质量的影响因素。
空间滤波作为一种常用的图像处理方法，可以通过调整图像的频率分量来改善图像的质量。
本实验旨在通过实际操作，深入了解阿贝成像原理和空间滤波的应用。
二、实验装置与方法本实验使用了一台光学显微镜和一台数码相机。
首先，将待观察的样品放置在显微镜的物镜下方，并调整物镜与样品的距离，使其处于清晰成像的状态。
然后，将相机与显微镜对焦，并调整曝光参数，以获取清晰的图像。
接下来，将采集到的图像导入计算机，并使用图像处理软件进行空间滤波处理。
三、阿贝成像原理阿贝成像原理是描述光学显微镜成像过程的基本理论。
它指出，光学显微镜成像的质量取决于物镜的数值孔径和波长。
数值孔径决定了显微镜的分辨率，而波长则决定了显微镜的成像深度。
通过对光的衍射现象进行研究，阿贝成像原理揭示了显微镜的分辨率极限和像差的影响。
四、空间滤波的原理与应用空间滤波是一种常用的图像处理方法，它通过调整图像的频率分量来改善图像的质量。
在频域中，图像可以表示为一系列的频率分量，其中高频分量对应于图像的细节信息，低频分量对应于图像的整体特征。
通过对图像进行频率域滤波，可以增强或抑制特定频率分量，从而改善图像的清晰度、对比度等。
五、实验结果与分析通过对显微镜下的样品进行观察，并使用数码相机采集图像，我们得到了一系列的样品图像。
将这些图像导入计算机，并使用图像处理软件进行空间滤波处理，我们观察到了图像质量的明显改善。
通过调整滤波器的参数，我们可以增强图像的细节信息，使其更加清晰。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了阿贝成像原理和空间滤波的应用。
阿贝成像原理揭示了显微镜成像的基本原理和影响因素，为显微镜的设计和优化提供了理论基础。
空间滤波作为一种常用的图像处理方法，可以通过调整图像的频率分量来改善图像的质量。
阿贝成像实验报告
阿贝成像实验报告阿贝成像实验报告一、引言阿贝成像是一种常用于光学显微镜中的成像方法，由德国科学家欧托·阿贝于19世纪末提出。
该方法通过光的衍射和干涉现象，使得显微镜能够观察到高分辨率的细小结构。
本实验旨在通过模拟阿贝成像的原理和实验过程，加深对其工作原理的理解。
二、实验装置本实验所需的装置包括一台光学显微镜、一束激光光源、一个光学透镜和一个光学栅。
三、实验步骤1. 将光学透镜放置在光学轴上，并调整其位置，使得光线能够通过透镜的中心。
2. 将光学栅放置在透镜的焦平面上，确保栅的条纹垂直于光学轴。
3. 打开激光光源，将光束垂直入射到光学透镜上。
4. 通过调整光学透镜的位置和焦距，观察到在焦平面上形成的干涉条纹。
5. 根据干涉条纹的特征，判断出透镜的焦距和光学栅的周期。
四、实验原理阿贝成像的原理基于光的衍射和干涉现象。
当光线通过光学透镜时，由于透镜的形状和光的波长等因素，光线会发生衍射现象。
同时，当光线通过光学栅时，光的波长和栅的周期决定了光的干涉现象。
在阿贝成像实验中，光线经过透镜后在焦平面上形成干涉条纹。
这些条纹的特征取决于透镜的焦距和光学栅的周期。
通过观察和分析这些干涉条纹，可以确定透镜的焦距和光学栅的周期。
五、实验结果与分析通过实验，我们观察到了在焦平面上形成的干涉条纹。
根据条纹的间距和亮暗变化规律，我们可以推断出透镜的焦距和光学栅的周期。
六、实验误差分析在实验中，由于光学透镜和光学栅的制造精度以及实验条件的限制，可能会导致实验结果存在一定的误差。
例如，光学透镜的曲率半径可能存在偏差，光学栅的周期可能存在微小的变化等。
这些误差对实验结果的准确性会产生一定的影响。
七、实验改进建议为了提高实验结果的准确性，可以采取以下改进措施：1. 使用更精密的光学透镜和光学栅，以减小制造误差。
2. 控制实验环境的稳定性，避免温度和湿度等因素对实验结果的影响。
3. 增加实验重复次数，取平均值以减小随机误差。
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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 2010284102 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()y x g ,变为频谱函数
()
y x f f G ,，再变回到空间函数()y x g ,（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）
傅氏面上通过的衍射像面图像记录分析
a
全部中间亮且最长、两侧
亮度渐低且渐短的竖
条纹
光全部通过，光信息
无遗失
b 0级边缘模糊亮斑只有零级，无法成像
c
0、±1级竖条纹组成的红色亮
斑
干涉成像，只显示大
体
2
解释阿贝-波特实验a 全部
d横线
a 全部正交线条纹。
无干涉，不成像
c
横线竖条纹，中间最
亮最长，两侧变
暗并且变短
通过横向一维光
栅信息
d
竖线横条纹，中间最
亮最长，两侧变
暗并且变短
通过竖向一维光
栅信息
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。