几何光学第2章-理想光学系统-deng-Revised130824.ppt

五、望远系统 ★ 无焦系统 —— 重合，光学间隔Δ=0 1）垂轴放大率 2）角放大率 ★ 望远系统 ——放大率与位置无关！ ★ 物理解释：平行光束的与光轴的夹角变化 ★ 物体直接对人眼睛的张角 眼睛 ★目视光学系统的视角放大率： 远处物体经系统所成的像对眼睛张角 的正切，与该 物体直接对眼睛张角 的正切之比。 *概念区别：角放大率 应用： 扩束器原理 构造1： 构造2： ——望远系统倒置 ★显微镜视角放大率 ★像对人眼睛的张角 六、显微镜系统 ★物镜的垂轴放大率： 眼睛 物镜 目镜 第二章 小结 理想光学系统理论： 1、基本概念：理想光学系统、共轭、共线成像等 2、共轴理想光学系统成像性质 3、基点与基面：焦点/面、主点/面、节点（包括物像两方） 物像关系： 1、图解法求像：典型光线、基点基面性质（课上例题） 2、解析法及应用：牛顿公式、高斯公式 理想光学系统的组合：1）两光组组合的公式及计算 2）多光组组合计算（正切计算法） 典型光学系统：了解基本的光路特点、成像特性等 补充：目视光学仪器 眼睛的光心O0：眼睛节点, 主点近似看做重合的位置 一、裸眼直接成像： 二、眼睛+目视光学仪器： ★ 视角ω ： ★ 视角 ： ★ 目视光学系统的视觉放大率： 作业 1、（1）描述下列基点和基面的典型物理特征：焦点、焦平面；主点、主平面；节点；（2）写出物方焦距和像方焦距的关系式；（3）写出节点位置与主点位置的关系式。 2、（1）写出高斯公式和牛顿公式，并用图表示出公式中各符号。（2）写出高斯公式和牛顿公式相应的垂轴放大率公式。（3）写出物方焦距与像方焦距的关系。（4）写出空气中两透镜组合的光焦度。 3、结合图、文、公式, 简述多光组组合的正切计算法。 P38: 2,4, 5,6 共7道题 * 物方焦点的共轭点为无限远的轴上像点。 * 为什么选h1最终求f‘，而不是h2,h3等？结合主面的投射高度理解。 （反射面的个数为k) ★ 理想光学系统两焦距之间关系的一般形式： 当 时， 1）包含偶数个反射面的系统，物方焦距和像方焦距异号； 2）包含奇数个反射面的系统，物方焦距和像方焦距同号。 1、图解法求像 2、解析法求像 四、小结 1）牛顿公式： ★ 物像空间介质相同： 2）高斯公式： ★ 系统两焦距之间的关系： 例2：焦距20cm的薄凸透镜，一物体在其顶点左方30cm处，用两种方法求像的位置及横向放大率。 解： 1）高斯法： 2）牛顿法： S O F F′ 一、轴向放大率 第四节 理想光学系统的放大率 1、沿轴移动微量距离 ★ 对高斯公式 微分得 2、沿轴移动有限距离 ★ 定义 （?1和?2分别是移动前后位置的垂轴放大率 ） 证明：由牛顿公式得 二、角放大率 1、定义： 2、理想光学系统的三种放大率的关系： 三、光学系统的节点（基点） 1、定义：角放大率等于+1的一对共轭点。 n=n：节点与主点重合 ★ 特例：n=n ★ 物理意义：过节点的入射光线经系统后出射方向不改变。 2、节点的位置 ★由 得 过节点的光线 B′ 四、用平行光管测定焦距的依据 ★ 光学系统在空气中，主点与节点重合。 ★ 经过节点的光线出射后不改变方向。 平行光管 提供平行光束 平行光管物镜 待测光学系统 ★ 平行光管测定焦距的原理 分划板 J J J J F F 例3：作图法求图中AB的像AB A B A B F F A B A (a) (b) B 五、小结 1、轴向放大率 2）移动有限的距离 2、角放大率 1）移动微量距离 3、节点： 过节点的入射光线出射后不改变方向。 1）n=n：节点与主点重合 2） 一、由多个光组组成的理想光学系统的成像 第五、六节 理想光学系统的组合 透镜 1、各光组间相对位置的表示 ★ 主面间隔 ★ 光学间隔（焦点间隔） 2、多个光组的过渡关系和放大率 ★ 第i个光组 ★ 共k个光组 二、两个光组组合分析