03-理想光学系统1.ppt

理想光组的拉赫公式 近轴光学的拉赫公式： 理想光组对宽光束也能成完善像，因此不用将tgu 和 tgu’ 换成 u 和 u’。 即： 因此，近轴光学中的拉赫公式是理想光组拉赫公式在 u 和 u’ 很小时的情况。 三、系统的焦距关系及光焦度 已知一个理想光学系统的主点和焦点的位置，利用光线通过它们后的性质，对物空间给定的点、线、面通过画图追踪典型光线求像，称为图解法求像。 这可是重点呦！ 四、理想光学系统的图解求像 可供选择的典型光线和可供利用的性质有： （1）平行于光轴入射的光线，经过系统后过像方焦点。 F ’ H H’ 四、理想光学系统的图解求像 （2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。 F H’ H （3）倾斜于光轴的平行光线，经过系统后交于像方焦平面上某一点。 -w F H’ H 四、理想光学系统的图解求像 （4）自物方焦平面上一点发出的光系统后成倾斜于光轴的平行光束。 （5）共轭光线在主平面上的投射高度相等，即一对主平面的横向放大率为＋1。 F H’ H 四、理想光学系统的图解求像 （6）光轴上的物点其像必在光轴上。 （7）过主点光线方向不变。 H H’ 作图时先注意光组的正负，看物方焦点F和像方焦点F ’的位置。 四、理想光学系统的图解求像 已知F 和F ’，求轴上点A的像 A A’ F F ’ 方法1：过F作物方焦平面，与A点发出的光线交于N，以N为辅助物，从N点作平行与光轴的直线，经过光组后交于像方焦点F ’，则AN光线过光组后与辅助光线平行，与光轴的交点既是A’。 N （一）正光组轴上点作图 H H’ 四、理想光学系统的图解求像 方法2：过F 作辅助线，过光组后与光轴平行， 交像方焦平面于N ’，则A点射出的与 辅助光线平行的光线过光组后过 N ’点， 与光轴交点即是A’。 A A’ F F ’ N’ H H’ 四、理想光学系统的图解求像 方法３： 过A作垂直于光轴的辅助物AB，按照前面的方法求出B’，由B’作光轴的垂线，则交点A’就是A的像。 A A’ F F ’ H H’ B B’ 四、理想光学系统的图解求像 方法4： 利用过主点光线方向不变，作过主点的辅助光线。利用像方焦平面上发出的光线过光组后平行射出的性质。然后作平行辅助光线的出射光线。 A A’ F F ’ N H H’ 四、理想光学系统的图解求像 也可以利用像方焦平面。作和入射光线平行的辅助光线，利用与光轴成一定角度的光束过光组后交于像方焦平面。 A A’ F F ’ N’ H H’ 方法1： （3）QQ’ （4）由Q’作直线过F ’ （5）BH （2）由B作 BQ // 光轴 （8）由B’作直线垂线于光轴交点即是A’ （1）辅助物AB （6）H’N （7）反向延长H’N，于Q’F ’交于B’ F F ’ H H’ A’ A N Q B’ Q’ B 四、理想光学系统的图解求像 （二）负光组轴上点作图 Q’ F F’ H H’ A’ A N 方法2： （1）AQ Q （4）NR （3）延长AQ到N R （2）辅助焦平面 （5）RR’（主面上投射高度相等） R’ （6）R’F ’ （7）QQ’ （8）Q’A’//R’F ’（物方焦平面一点发出的光线过光组后平行射出） 四、理想光学系统的图解求像 方法2： （1）AQ （5）H’R’ // RH （3）RH // AQ （4）辅助面F ’ （6）反向延长H’R’交辅助面F ’于N （2）QQ’ （7）NQ’于光轴交点既是A’（物方平行光线出射后反向延长线会聚于像方焦平面上一点） F F’ H H’ A’ A N Q R R’ Q’ 四、理想光学系统的图解求像 （三）正光组，实物成像 已知理想光组的物方焦点F和像方焦点F ’，求物AB的像 （a）物在二倍焦距外 成倒立缩小实像；像在一倍焦距外，二倍焦距内。物、像在两侧 B A A’ F F ’ H H’ B’ 2F ’ 2F 四、理想光学系统的图解求像 实物成等大倒立实像，位于二倍像方焦点上。分立两侧 (b) 物在二倍焦距上 A A’ F F ’ H H’ B B’ 2F ’ 2F 四、理想光学系统的图解求像 （c）物在二倍焦距之内，一倍焦距之外 成放大倒立实像，像在二倍焦距外两侧 A A’ F F ’ H H’ B B’ 2F ’ 2F 四、理想光学系统的图解求像 （d）物在焦平面上 成像于像方无限远, 两侧 A F F ’ H H’ B 2F ’ 2F 四、理想光学系统的图解求像 （四）正光组、虚物成像 (a)虚物在一倍焦距内 F F ’ A B A’ B’ 缩小正立实像（一倍焦距之内），物像同侧 H’ H 四、理想光学系统的图