光学系统中孔径光阑与视场光阑的判断

在光学系统中，孔径光阑和视场光阑都可以影响成像的质量和亮度。它们可以通过以下两种方法来判断：

1. 孔径光阑：可以通过望远镜的物镜和目镜的直径来确定。物镜的直径就是孔径光阑。在显微镜中，孔径光阑通常是由物镜的最靠近样本的部分的大小决定的。在使用不同的物镜时，孔径光阑的大小也会不同。

2. 视场光阑：视场光阑与光学系统中成像的物体距离和物镜的视场角度有关。视场光阑可以通常为物镜的影像中心处的孔径光阑的倒立影像。因此，视场光阑的大小取决于物镜的孔径光阑大小和物镜以及目镜组成的透镜系统的焦点位置和形状。

在光学系统中，孔径光阑和视场光阑大小的匹配非常重要。当孔径光阑和视场光阑匹配时，可以达到最优的成像效果；当不匹配时，可能会失去一定的成像亮度和清晰度。

孔径光阑与视场光阑的判断是有区别的，不能混淆
孔径光阑的判断与光的成像，物方角直径与光阑直径有关，可以根据物镜的工作距离及相对孔径数来确定; 而视场光阑则与目镜的焦距及视场直径有关，可以根据目镜视场和视场放大率来确定
在确定光阑时，需要保证成像质量、采光量充足、视场均匀等因素，同时合理选择孔径光阑和视场光阑的大小，以达到最佳成像效果

对于一个给定的光学系统，准确判断孔径光阑与视场光阑的位置十分重要，因为其分别直接决定了进入光学系统的光量及视场大小。本经验给出了判断这两个光阑的方法。

工具/原料

给定的光学系统 计算器

方法/步骤

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孔径光阑：其限制了成像光束的立体角，决定了轴上点成像光束中最边缘光线的倾斜角。可通过追迹平行于光轴的光线来进行判断，通过追迹后的结果，可以看出超出透镜边缘的光线，若此时有多个透镜不足以透过光线，可以以这几个透镜中最大口径的透镜为试探光阑，重复追迹及判断过程，直至所有光线都透过透镜，此时即可判断出孔径光阑的位置及尺寸大小。

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视场光阑：限制物平面或物空间能被系统成像的最大范围的光阑，它决定了光学系统的视场。可以追迹通过瞳面中心，与光轴成不同角度的主光线，然后看是否有超出像面或透镜的情形，可以以这几个透镜和像面中最大尺寸的透镜或像面为试探光阑，重复追迹及判断过程，直至所有光线都透过透镜且到达像面，此时即可判断出视场光阑的位置及尺寸大小。

注意事项

对于复杂系统，判断光阑可以使用电子计算机或专业性软件辅助来准确判断。