理想光学系统.doc

《理想光学系统.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、理想光学系统1. 理想光学系统原始定义2. 理想光学系统的焦点、焦平面、主点、主平面3. 理想光学系统的节点4. 理想光学系统的物像位置关系，牛顿公式和高斯公式5. 理想光学系统物方焦距与像方焦距的关系6. 理想光学系统的拉氏不变量7. 理想光学系统的光焦度及其与焦距的关系8. 理想光学系统的垂轴放大率、沿轴放大率和角放大率及其关系9. 几个特殊位置的三种放大率10. 理想光学系统的作图法11. 理想光学系统的组合：作图法和计算法12.远距型和反远距型理想光学系统模型13. 多光组组合，正切计算法，截距计算法14. 各光组对总光焦度得贡献

2、15. 焦距仪基本原理16. 望远镜系统的理想光学系统模型17. 视觉放大率概念18. 望远镜与其他光组的组合19. 薄透镜成像原理20. 厚透镜的基点和基面及其与光组组合的关系• 引言理想光学系统单个折射球面（或反射球面）单薄透镜对细小平面以细光束成完善像实际光学系统对具有一定大小的物（视场）以宽光束（孔径）一个光学系统必须由若干元件组成，经反复精密计算，使其成像接近完善。开始时，首先将系统看成是理想的 §4-1  理想光学系统及其原始定义 　  [返回本章要点]理想光学系统——像与物是完全相似的物空间 像空间点——>共轭点直线——>共

3、轭直线直线上的点——>共轭直线上的共轭点理想光学系统理论——高斯光学§4-2 理想光学系统的基点和基面 　一、焦点F，F’ 与焦平面 [返回本章要点]物方无穷远AF’: 后焦点，像方焦点轴上物点 FA’(¥处）F：前焦点，物方焦点理想光学系统A→F’:物方无穷远垂轴平面的共轭平面为通过F’的垂轴平面（后焦平面，像方焦面）F’→A：像方无穷远垂轴平面的共轭平面为物方过F的垂轴平面（前焦平面，物方焦面）   注意：这里F与F’不为共轭点，A与A’也不为共轭点二、主点H，H’和主平面 [返回本章要点]延长 TE1，FS1交于QH，H’亦为一对共

4、轭点延长 SkR，EkF’交于Q’点 H,H'——物（像）方主点，前（后）主点，QH,Q'H'——物（像）方主面，前（后）主面，且HQ与H'Q'共轭,β=1，物、像方主面是一对β=1的物像共轭面光学系统总包含一对主点（主平面），一对焦点（焦平面），前者是一对共轭点（面），后者不是像方焦距，后焦距物方焦距，前焦距只要一对主点、一对焦点的相对位置一定，一个光学系统的理想模型就定了。单个折射球面、球面镜和薄透镜都相当于两个主面重合在一起的情况。单个折射球面球面镜薄透镜H，H’，F，F’四点称为光学系统的基点三、节点和节平面——γ =1的一对共轭

5、点 [返回本章要点]由全等理想光学系统得同理当光学系统的f'=-f时系统的节点与主点重合§4-3 物像位置和三种放大率、两种焦距和光焦度一、理想光学系统的物像位置关系和横向放大率β [返回本章要点]   1.以F，F’为原点 牛顿公式 2.以H，H’为原点由代入牛顿公式得高斯公式此时由高斯公式后面会看到单个折射球面公式具有普遍性当 n'= n 时，化为与单个透镜物像公式相同，这时β与 l，l'有关。当l一定时，β与 y的大小无关二、理想光学系统两焦距的关系和拉氏公式 [返回本章要点]理想光学系统由即并由代入之得对近轴区，有两焦距的关系结合

6、若 n'=n,则f =-f'如空气中折射系统若包含 k 个反射面,则若 n'=-n,则 f = f',如反射球面理想光学系统的拉氏公式 [返回本章要点]三、光束的会聚度和系统的光焦度 [返回本章要点]折合物距倒数,会聚度V   （-）表示发散光束折合像距V'  （+）表示光束会聚 折合焦距倒数,光焦度φ（-）表起发散作用（+）表示起会聚作用光焦度等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差它表征光学系统偏折光线的能力。   单位：屈光度——以米为单位的焦距的倒数。  眼镜的度数=屈光度数×100 [返回本章要点]四、轴向放大率、角度放大率及其与

7、横向放大率的关系1. 轴向放大率——像与物沿轴移动量之比  由 xx'=ff'得 xdx'+x'dx=0理想光学系统所以仍成立，当 n’=n时      立体物像不再相似2. 角放大率——像方、物方倾斜角的正切之比 [返回本章要点]若 n'=n   仍然成立 3. 对薄透镜，几个特殊位置的 β、α、γ1. 物在无穷远，像与像方焦面重合2. 物在2倍物方焦距处3. 物与物方焦面重合时4. 物与H重合 [返回本章要点]理想光学系统正透镜成像（图中移动的黑线为物，红线为像） [返回本章要点]负透镜成像（图中移动的黑线为物，红线为像） [返回本章

8、要点]理想光学系统§4-4  理想光学系统的图解求像 　依据①平行于光轴的光线经理想光学系统后必通过像方焦点；②过物方焦点的光线经理想光学系统后必为平行于光轴的光线；③过节点的光线方向不变；