大学光学经典课件L共轴球面组傍轴成像.ppt

2017-3-30 1§ § 5 5 共轴球面组傍轴成像共轴球面组傍轴成像?共轴球面组: 由球心在同一直线上的一系列折射或反射球面组成的光具组叫做共轴球面光具组。?光轴: 各球心的联线叫做它的光轴。?傍轴光线: 2017-3-30 2 单球折射面成像'ssr'nn、、、、由推导成像公式' sin ' sininin?' sin ' sin 'i rsp???irs p sin sin ???和' sin sin )'( 'irs p???)'(' ')(rsn prsn p??? 2 2 2 ' ( ' ) 2 ( ' ) cos p s r r r s r ?? ???? i rsp sin sin ???,irsn np sin sin )'(' '???, 2 2 2 ( ) 2 ( ) cos p s r r r s r ?? ????, ?'s s Q'Q AH Mi ? i? p p ?u ? u n ?nC rh 2017-3-30 3 利用?? cos 1)2/( sin 2 2??)2/( sin )(4 2 22?rsrsp???)2/( sin )'(4'' 2 22?rsrsp???可得: ??????????????)'(' 1)( 1)2/( sin 4)'(' ')( 22 222 222 2 rsnrsn rrsn srsn s?这就是准确的物像关系式或成像公式? 2017-3-30 4 后(2) 为了保持出射光束的同心性,必须近似处理讨论: 令 1)2/()2/( sin 2 2 ?????则有)'(' ')(rsn srsn s???可得: r nns ns n???'' ' rnn、、'已知时,给定同心光束的 s's随?变化, 出射光束丧失了同心性。(1) 2017-3-30 5 单球折射面成像的焦距公式平行于主轴的入射光线折射后与主轴相交的位置称为球面界面的像方焦点,从球面顶点 O到像方焦点的距离称为像方焦距. 'f 'Fr nns ns n???'' ' 像方焦点: F ?,像方焦距: f ?,有 nn rnf????' 2017-3-30 6 ,物方焦距: f物方焦点: F,有 nn nr f??'''n nf f?物像距公式的另一个表达式: 1' '??s fs f ,像方焦距: f ?像方焦点: F ?,有 nn rnf????' 2017-3-30 7 单球折射面成像的符号法则入射光从左向右传播时 1)若 Q和 F点在 A点的左方,则 0?s, 0?f则'0s?, 0?r '0f?, 3)若入射光由右向左传播时,符号法则与上述规定相反 4)各个量在绘图中均用绝对值标示注意: 物距和像距的取值规律:实物(像)距均大于零虚物(像)距均小于零若 Q和 F点在 A点的右方,则 0?s, 0?f F ?、 2)若 Q ?和 C点在 A点的左方,则'0s?, 0?r '0f?, F ?、若 Q ?和 C点在 A点的右方, 2017-3-30 8 单球反射面成像的符号法则入射光从左向右传播时 1)若 Q ?和 F ?点在 A点的左方,则 0??s, 0??f 2)其余规定与单球折射面成像的符号法则相同若 Q ?和 F ?点在 A点的右方,则 0??s, 0??f 2017-3-30 9 单球反射面成像公式用类似推导方法可得成像公式: rss 21' 1???2 ' rff???此时和两个焦点重合 FF ? d'sr?s P ?P M C O nh ?同学自己推导! 2017-3-30 10 傍轴物点成像物高和像高的符号法则: 0?y 0'?y或若或'P点在光轴上方,则 P QP ? s 's ?i ? i 'Q???Py ?? yA? nn ?C0?y 0'?y或若或'P点在光轴下方,则 P轴外共轭点的旁轴条件: 2 ' 2 2 ' 2 2 , , , y y s s r ??