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几何光学学习笔记(10)- 3.4 理想光学系统的物像关系
1.图解法求解2.解析法求像3. 由多个光组组成的理想光学系统的成像4. 光学系统的光焦度、折光度和光束的会聚度
求像有两种方式:
1.图解法求解
己知一个理想光学系统的主点(或节点)和焦点的位置,根据它们的性质,对物空间给定的点、线和面,用图解法可以求出其像。这种方法称为图解法求像。 在理想成像的情况下,从一点发出的一束光经光学系统折射后必须交于一点。因此要确定像点位置,只需求出由物点发出的两条特定光线在像方空间的共辄光线,则它们的交点就是该物点的像点。 (1) 对于轴外点 B或一垂轴线段AB的图解求像 己知理想光学系统的三对基点,利用其中任两对基点的性质可以图解求像。 其一是选取由轴外点B 发出的两条特定光线,一条是由点 B 发出通过焦点 F , 经系统后的共辄光线平行于光轴;另一条是由点B 发出平行于光轴,经系统后的共辄光线过像方焦点 F’ 。在像空间这两条光线的交点 B’ 即为点 B 的像点,如下图所示。过点 B’作光轴的垂线 A’B’ 即为物 AB 的像。 一种方法如下图所示,认为由点 A 发出的任一光线是由轴外点发出的平行光束(斜光束)中的一条。通过前焦点作一条辅助光线FN与该光线平行,这两条光线构成斜平行光束,它们应该会聚在像方焦平面上一点。该点的位置可由辅助光线来定,因辅助光线通过前焦点,由系统射出后平行于光轴,其与后焦平面的交点即是该斜光束通过光学系统的会聚点 B’ 。入射光线AM 与前主面的交点M 的共辄点M’在后主面上,两点处于等高的位置。由点 M’和点 B’ 的连线M 'B’即为入射光线AM 的共辄光线。 M 'B’和光轴的交点 A’是轴上点 A 的像点。
透镜的像方焦距可能为正(f’>0),也可能为负(f’ |
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