第二章 几何光学成像2.ppt

（5）单球折射面成像的符号法则 （6） 单球反射面成像的符号法则 （7） 单球反射面成像公式 2.3 傍轴物点成像与横向放大率公式 讨论： 2.4 逐次成像方法 例 4 §2-3 薄透镜 3.2 薄透镜成像公式 2） 薄透镜成像的符号法则 3） 薄透镜成像的牛顿公式 4） 薄透镜成像的横向放大率公式 3.4 焦面 特殊光线和任意光线作图法 3.5薄透镜逐次成像的计算法和作图法 例题 5 计算法： 作图法： ； 可得： 若 则： 若 则： 2）正（会聚）透镜和负（发散）透镜由 的正负确定 3）凸透镜和凹透镜由中央和边缘的厚薄比较确定 4）注意： （1）应根据入射光的传播方向正确选择 的取值 （2） 时： 凸即为正（会聚），凹即为负（发散） 时则相反 由焦距公式可得： 时， 1)高斯公式 在 之右， 在 之右， 在 之左， 在 之左， 物点 1）计算起点是光心O时，符号法则与单球折射面的相同 2）计算起点分别是 ，且当入射光从左向右传播时， 则 ； 3）其它方面与单球折射面的符号法则相同 则 ； 物点 则 ； 则 ； 如图： 代入高斯公式可得： ， 薄透镜成像的物像关系图 由： 得： 由于， 即得： 若 则有： 3.3 密接薄透镜组 定义：多个薄透镜紧密接触在一起，可以用逐次成像法对透镜组成像情况进行分析。如：两个薄透镜粘在一起时有 ， ， ， ; ， 定义： 光焦度的单位是屈光度（diopter，记为D） 例如： 通常所说眼镜的度数为屈光度的100倍，这个眼镜的度数为200度 由： 得： 物方焦面： 像方焦面： 主光轴与负光轴： 焦面性质： 1)从物方焦面发出的同心光束经过薄透 镜后出射光束为平行光束 2)入射的平行光束经薄透镜后出射光束会聚在像方焦面上一点 （1）特殊光线作图法：利用三条特殊光线作图 凸 透 镜 凹 透 镜 （2）一般光线作图法：利用一条特殊光线和焦面 性质，找到任意入射光线的出射共轭线。 作 图 法 求 轴 上 物 点 的 像 1）计算法与单球折射面逐次成像的计算方法相同 2）作图法的步骤如下： （2）第一次利用特殊光线作图法做图 （3）以后各次均利用任意光线作图法做图 （4）按比例测量成像后的各个待求量的值 （5）每次均应检验，再进行下一次做图 （1）按比例绘出初始光路图，在图中标出 、 、 等已知点和已知光线 * * 一. 单球面折射系统近轴成像 1. 单球面折射系统的成像公式 2. 单球面折射系统的焦点 3. 高斯公式 4. 成像规律图 5. 单球面折射系统的放大率 　　许多光学系统并不能保持光束的单心性，单球面折射系统也是如此，除了几对个别的共轭点外，一般说来，由同一点发出的光线，经球面折射后，不再相交于一点．这就是说，点物不能成点像． 2.1 单球面折射系统的成像公式 　　在近轴条件下 ，单球面折射系统可视为理想光学系统，同心光束经其变换后，可认为仍具有单心性． 由近轴条件得 由几何关系 　　自S发出的光线S M 是一条近轴光线，M为入射点，入射角和折射角都很小，由折射定律 （2—1） ? ? h 即 在近轴条件下 令 上式为单球面折射系统的成像公式． 则： 代入上式得 1 　 p定义为 折射球面的光焦度, 它表征系统对光线的曲折本领. 　　光焦度的单位为屈光度，1屈光度=1米-1.例如，对于n=1.0,n=1.5, r =0.1m的球面，其光焦度等于５屈光度，记以５D. 　　由于球面的曲率半径可正、可负也可以为无穷大，物方折射率可以大于也可以小于像方折射率，因此光焦度可正、可负, 也可以为零. P ? 0 为会聚系统，P ? 0 为发散系统，P = 0 为无焦系统. 例如 : 正透镜为会聚系统, 负透镜为发散系统,　　　折射平面为无焦系统. 1 2.2 单球面折射系统的焦点 （1）物方焦点： 将S??? 代入成像公式得物方焦距 或 物距为 的点为物方焦点 F , 它与无穷远处的像点关于系统共轭. 过 F 点垂直于光轴的平面, 叫作物方焦平面. （2） 像方焦点 将 代入成像公式得像方焦距 对单球面折射系统, 有 ? 0 为会聚系统， ? 0 为发散系统. 物距为 的点为像方焦点 F? , 它与无穷远处的物点关于系统共轭. 过 F 点垂直于光轴的平面, 叫作像方焦平面. 将成像公式两边除以p ，得高斯公式 （3）高斯公式 若物距和像距的计算分别以物方焦点F和像方焦点F?为原点，并以x 、x