应用光学0322-4.ppt

《应用光学0322-4.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、如果一面镜子把你照得“七扭八拐”的，你一定说这是面“哈哈镜”。你能说明它是怎样制作的吗？⊿A′EC中再利用正弦定理，则有：（4）（1）～（4）称为实际光线的光路计算公式。整个物理过程未作任何近似，反映了光线传播的实际。讨论：1本组公式是最为基础的，成像规律研究的基础。对一个面的推导，适用多个面的情况。方法：光线追迹－－追踪光线的轨迹。2若物点位于物方光轴上无穷远处，光线到折射球面可认为是平行于光轴的平行光束。初始坐标参量为:L=∞U=0实际光线宽光束4计算数据位数的要求一般取六位，每个计算结果都要求如此。为使计算过程、步骤清晰，易于检查和寻找错误，在手工计算时

2、则是列成表格。5校对公式从另外一个角度去验证计算结果的正确与否。四、近轴光的计算公式近轴光：光线与光轴交角孔径角U很小，靠近光轴的光线。此时，用小写字母表示LU→luL′U′→l′u′近轴光成像时：sinU≈usinU′≈u′sinI≈isinI′≈i′近轴光的折射成像公式：1说明光线在近轴区，可用角度的弧度值代替其正弦值2近轴区没有明显界限，而由允许的相对误差大小确定例如若允许误差u角不超过50。通常3～5o范围内有相当的精度。讨论：1代入l,u求l′u′时发现，l′不随u而变，l′不再是u的函数，所以，近轴区内，像点和物点对应共轭。a)点对应点，完善成像即

3、轴上物点以细光束成像时像点是完善的。b)近轴光所成的像称为高斯像，l′称为高斯像距。这同几何光学中高斯公式中的概念是统一的。c)几何光学中的高斯公式、焦距概念和近轴光线中的光学性质一致。2由近轴公式可得到常用的下列公式第二式表示成不变量形式—阿贝不变量，物像空间Q值相等。数值随共轭点位置而异。第三式表示近轴光经球面折射前、后的u和u′角关系。第四式表示物像位置l和l′之间的关系。§2－2单折射球面成像的放大率、拉赫不变量以下内容皆为在近轴区的讨论。由于是讨论近轴区，需注意成立的条件：①垂轴小物成像②垂轴小物用细光束成像一、垂轴放大率符号β定义式利用⊿ABC∽⊿

4、A′B′C得到与定义式比较，得到利用阿贝不变量变换可得（A)讨论：①介质折射率已知，求出物像截距后便可得到垂轴放大率②β有正负之分β﹤0倒像，像的虚实与物一致β﹥0正像，像的虚实与物相反∣β∣﹥1,放大,像﹥物∣β∣﹤1,缩小,像﹤物③由(A)式可知，垂轴放大率仅决定于共轭面的位置，在一对共轭面上垂轴放大率为常数，像物相似。（像是平面的）二、轴向放大率α讨论小物轴向尺寸的放大问题。物体沿轴向有大小，成像后如何变换？处理方法：一定体积的物体，轴向尺寸的放大率转换为一对共轭点沿光轴移动量之间的关系。设物点移动dl，像点相应移动dl′，定义式微分单球面折射成像公式：

5、讨论：1适用于移动微小距离dl，2α恒为正值，说明物像移动方向相同，3若物点移动有限距离时，上述定义式则无意义，这时需要引入新的定义式，即用截距差表示的（平均）轴向放大率。对A1(l1,l1′)和A2(l2,l2′)分别代入成像公式，可以得到β1β2分别表述A1，A2两点共轭面上的垂轴放大率。三、角放大率γ近轴区，一对共轭光线与光轴的夹角u'和u之比定义式根据近轴光特点上式两边同乘以n′/n，则有四、三个放大率之间的关系五、拉赫不变量体现单折射球面物像空间各量的关系－传递不变量形式虽然简单，说明一对共轭平面中，三者的乘积为一常量。意义：成像时忽略其他能量损失，

6、传递的能量不变。注意：一般不给出单位，只给出数值成像时忽略其他能量损失，传递的能量不变逐面成像并放大