1-3傍轴条件下的单球面折射成像.ppt
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1、1-3傍轴条件下的单球面折射成像 单独一个球面不仅是一个简单的光学系统,而且光学仪器中透镜的表面都是球面的,因而球面是组成光学仪器的最基本单元。研究光经球面折射(和反射)是研究一般光学系统成像的基础。2三、近轴条件下的物像像公式如果,即u,u张开角度很小,近轴条件近轴条件近轴条件下的物像公式近轴条件下的物像公式成像公式近似为:Pn-u-i1 A-i2n uCP O r -s s讨论:讨论:当介质和球面一定时(n,n,r 一定),s与s一一对应,即:在近轴光线条件下光束单心性得到保持。物像共轭:P物P像;P物P像对凹球面折射同样适用平面 则6讨论:讨论:在球面反射球面反射中,物像空间重合,且入射
2、光线与反射光线行进方向相反,在数学处理数学处理方法方法上,可假设n=-n(物理上无意义物理上无意义)则,物象公式为:定义定义球面的光焦度光焦度单位:m1,称为屈光度,用D表示。1D100度 0 为会聚系统,0 为发散系统,=0 为无焦系统.物理意义:表示光进入光学系统的折光程度折光度PPs-s当介质和球面一定时(n,n,r 一定),*式右端一个常量7球面反射球面反射8 焦点、焦距A.像方焦点 F、像方焦距f F fnn O -ssnn O -ssF -f“-”号表示 f 与 f 永远异号,物、像方焦点一定位于球面两侧B.物方焦点F、物方焦距f球面反射时:球面反射时:9四、高斯公式、牛顿公式由-
3、高斯公式高斯公式(普适公式普适公式)1 1、高斯公式、高斯公式对任何任何理想成像过程均适用得两边除以光焦度将焦距公式代入得10根据上面的定义,有:s=x+f,s=x+f 代入高斯公式,得-ssPPnn-ff FFx-x2.牛顿公式牛顿公式焦物距x:物方焦点到物点的距离焦象距x:象方焦点到象点的距离整理得-牛顿公式牛顿公式(普适公式普适公式)11五、垂轴小物成像和放大率近轴条件:垂轴小物、近轴光线像也垂轴,物与像相似1、横向放大率:、横向放大率:像与物的横向大小之比APOCP-i-u-i-ssrlldnnhQQy-y u12即:拉格朗日拉格朗日亥姆霍兹不变式亥姆霍兹不变式(傍轴条件下,物像空间各
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