电子科大 工程光学 岳慧敏版 第2章1.pdf

第二章第二章 共轴球面系统的物像关共轴球面系统的物像关 系系 Coaxial Spherical System 本章是本课程的理论基础本章是本课程的理论基础 也是本课程的重点也是本课程的重点。。 • §2.1近轴球面光学系统的光路计算 • §2.2球面光学成像系统 • §2.3理想光学系统 • §2.4理想光学系统的基点与基面 • §2.5理想光学系统的物象关系 • §2.6理想光学系统的放大率 • §2.7节点 • §2.8理想光学系统的组合 • §2.9透镜 • §2.10矩阵方法 2 §§22.11 近轴光学系统的光路计算近轴光学系统的光路计算 •大多数光学系统都是由折、反射球面或 平面组成的共轴球面光学系统平面组成的共轴球面光学系统 •反射面：n =-n,平面是半径为无穷大的 球面球面,,折射球面系统具有普遍意义折射球面系统具有普遍意义 •光学系统的成像实际上是物体各点发出光学系统的成像实际上是物体各点发出 的光线经光学系统逐面折、反射的结果 ••首先讨论首先讨论单个折射球面折射的光路计算单个折射球面折射的光路计算 问题，再过渡到整个光学系统 3 一 基本概念和符号规则 1.基本概念 ••光轴光轴：：通过球心的直线通过球心的直线 •球面顶点：光轴与球面的交点O ••子午面子午面：：通过物点和光轴的截面通过物点和光轴的截面 •物方截距：L＝OA，像方截距：L′=OA′ •物方孔径角物方孔径角:U:U，，像方孔径角像方孔径角：：U′U′ 光光 E 轴 n I n ´ I ′ hh AA ’ -U U ′ ϕ AA OO DD rr CC -L L ′ 4 2. 符号规则： 光线的传播方向：自左向右为正 线段 沿轴沿轴::以以OO为原点为原点，，左左 ““-- ”右右 ““++ ” (( －－LL，，rr，，L′)L′) 垂轴：光轴为基准，上“ + ”下“ - ” （ h） 球面的曲率半径：球心在球面顶点的右方为正，反之为负 角度 光线与光轴的夹角：光轴转向光线，顺“ + ”逆“ - ” （-U，U′） 光线与法线的夹角：光线转向法线，顺“ + ”逆“ - ” （I，I′） 光轴与法线的夹角：光轴转向法线，顺“ + ”逆“ - ” （ϕ） E I n ´ n I ′ hh