光学012几何光学.ppt

3．3 旁轴成像的物象关系式 1．阿贝公式（以球面顶点为原点） 2．焦点和焦距 由? 的正负可以判断系统的性质 ?（n, n’,r） 0 会聚系统 ?（n, n’,r） 0 发散系统 ?（n, n’,r）= 0 无焦系统 （2）焦点、焦距、焦平面 物方焦点F :与光轴上无穷远处像点对应的物点 物方焦距 f ：与物方焦点对应的物距。 物方焦平面：过F点垂直于光轴的平面。 像方焦点F、焦距 f ’、焦平面 像方焦点F ’:与光轴上无穷远处物点对应的像点 像方焦距 f ’：与像方焦点对应的像距 像方焦平面：过F ’点垂直于光轴的平面 有关 f 、 f ’ 的讨论 3．高斯公式 高斯公式中各量计量原点为球面顶点。 4．牛顿公式（以焦点为原点） 3.4 放大率 特例： 当 r =∞ 时，光焦度 ? = 0 ， 球面折射 ? 平面折射 由 可得平面折射成像的公式 平面折射时，也只有在傍轴条件下才能成理像 例题: 求如图所示物的像及其大小、位置、虚 实、倒正。 y’= 8cm y = 4cm n’=1.5 单位：c m F n=1 c F ’ 20 20 20 20 40 §4 薄透镜 一·薄透镜的成像公式和放大率 将上面两式相加，并令P = P1，P ’ = P2’， 上式为薄透镜成像的物象关系式。 可得 光焦度 当? ? ? ?? ????时，有实焦点，称为会聚透镜 当? ? ? ?? ????时，为虚焦点，称为发散透镜 薄透镜成像的高斯公式及放大率 用 式除 式， 二、薄透镜成像作图法 利用焦点、焦平面、光心的特征，对于一个发光物体，找3条典型光线 1 过物方焦点入射光，折射光线平行于光轴 2 平行光轴的入射光线，折射线过像方焦点 3 过光心的入射光线，折射光线不偏折 若入射光线不是典型光线，做辅助光线应满足： 1 是典型光线， 2 与入射光线有关 例1：任意光线入射在薄透镜上，求其出射光线 §5 共轴球面系统 §6光学系统中的光阑 一．光阑的作用 对光束截面起限制作用的光学元件 如，开孔挡光屏，元件边框 作用：1．改善成像质量，减少某些像差 2．控制通过系统的光能量 3．限制成像的范围（视场大小） 4．拦截有害的杂散光 分类: 孔径光阑,视场光阑 6．1孔径光阑 例1说明：物点一定，孔径光阑的确定取决 于系统中各光阑的相对位置和大小 例2： D L P1 P2 P3 D’ 确定系统孔径光阑的方法 1．将各个光阑对所有前方系统成像，得到 物方光阑像。 2．将所有物方光阑像对轴上物点作张角，张 角最小的像就是系统的入射光瞳。 3．与入射光瞳共轭的光阑就是孔径光阑。 例3 D0是孔径光阑，D 为入射光瞳 D’ 为出射光瞳 ， D,DO ,D’三者共轭 入瞳、孔径光阑、出瞳三者共轭 主光线：过入瞳中心、孔径光阑中心和出瞳中心的光线。 入射孔径角：入射光瞳的半径对主光轴上物点的张角u。（孔径角） 出射孔径角：出射光瞳的半径对轴上像点的张角u’。（投影角） 确定系统孔径光阑的方法 1．将各个光阑对所有前方系统成像，得到 物方光阑像。 2．将所有物方光阑像对轴上物点作张