的滤波器就是一些特殊形状的光阑。将这种光阑放在频谱面上，使一部分频率分量能通过， 而挡住其它的频率分量，从而使像平面上的图像中的一部分频率分量得到相对加强。下面介 绍几种常用的滤波方法： 1.低通滤波 滤去高频成分，保留低频成分。由于低频成分集中在频谱面的光轴附近，高频成分则落 在远离光轴的地方。故低通滤波器就是一个圆形光孔，图像的精细结构及突变部分主要由高 频成分起作用，故经低通滤波后图像的精细结构消失，黑白突变处变模糊。 2.高通滤波 滤去低频成分，保留高频成分。而让高频部分通过。高频信息反映了图像的突变部分。 如果所处理的图像由透明和不透明部分组成，则经过高通滤波的处理，图像的轮廓（及相应 于物的透光和不透光的交界处)应显得特别明显。 3.方向滤波 滤波器可以是一个狭缝，如果将狭缝放在沿水平方向，则只有水平方向的衍射的物面信 息能通过。在像平面上就突出了垂直方向的线条。方向滤波器有时也可制成扇形。 三.实验仪器 光学平台、激光器、显微物镜L1、准直透镜L2、成像透镜L、光柵（一维、正交等） 可调单缝等。 四.实验内容 激光器 物面 频谱面 图2 1.实验光路如图2所示。L1和L2组成倒装望远镜系统，将激光扩展成有较大截面积的平行 光。仔细调节该系统，使只能产生平行光。 2.在物面上放置一一维光栅，光橱条纹沿垂直方向。在频谱面上将会看到水平方向排列的 等间距衍射光点。中间最亮得为0级衍射，两侧依次为士1，±2，…级衍射点。 3.在频谱面上放置一可调狭缝，利用遮光小板，使只有0级和士1级衍射通过，观察并记 录像面图像变化。 4.利用遮光小板，使只有0级衍射通过，观察并记录像面图像变化。 5.利用遮光小板，挡去0级衍射而使其它衍射光通过，观察并记录像面图像变化。 6.将光栅改为正交光栅，其它条件不变，利用可调狭缝观察并记录水平方向衍射通过、垂 直方向衍射通过和45度衍射通过时，像面上图像的变化。 7.高频滤波 使用将带图像的一维光栅作为物，利用遮光小板只留0级衍射，观察并记录像面上图像 的变化。的滤波器就是一些特殊形状的光阑。将这种光阑放在频谱面上，使一部分频率分量能通过， 而挡住其它的频率分量，从而使像平面上的图像中的一部分频率分量得到相对加强。下面介 绍几种常用的滤波方法： 1．低通滤波 滤去高频成分，保留低频成分。由于低频成分集中在频谱面的光轴附近，高频成分则落 在远离光轴的地方。故低通滤波器就是一个圆形光孔，图像的精细结构及突变部分主要由高 频成分起作用，故经低通滤波后图像的精细结构消失，黑白突变处变模糊。 2．高通滤波 滤去低频成分，保留高频成分。而让高频部分通过。高频信息反映了图像的突变部分。 如果所处理的图像由透明和不透明部分组成，则经过高通滤波的处理，图像的轮廓（及相应 于物的透光和不透光的交界处）应显得特别明显。 3．方向滤波 滤波器可以是一个狭缝，如果将狭缝放在沿水平方向，则只有水平方向的衍射的物面信 息能通过。在像平面上就突出了垂直方向的线条。方向滤波器有时也可制成扇形。 三．实验仪器 光学平台、激光器、显微物镜 L1、准直透镜 L2、成像透镜 L、光栅（一维、正交等） 可调单缝等。 四．实验内容 1．实验光路如图 2 所示。L1 和 L2 组成倒装望远镜系统，将激光扩展成有较大截面积的平行 光。仔细调节该系统，使只能产生平行光。 2．在物面上放置一一维光栅，光栅条纹沿垂直方向。在频谱面上将会看到水平方向排列的 等间距衍射光点。中间最亮得为 0 级衍射，两侧依次为±1，±2，……级衍射点。 3．在频谱面上放置一可调狭缝，利用遮光小板，使只有 0 级和±1 级衍射通过，观察并记 录像面图像变化。 4．利用遮光小板，使只有 0 级衍射通过，观察并记录像面图像变化。 5．利用遮光小板，挡去 0 级衍射而使其它衍射光通过，观察并记录像面图像变化。 6．将光栅改为正交光栅，其它条件不变，利用可调狭缝观察并记录水平方向衍射通过、垂 直方向衍射通过和 45 度衍射通过时，像面上图像的变化。 7．高频滤波 使用将带图像的一维光栅作为物，利用遮光小板只留 0 级衍射，观察并记录像面上图像 的变化。 激光器 L1 L2 L 物面 频谱面 f f ' 图 2