文档介绍：光学系统
实物成虚象
光学系统
物空间
像空间
实物成实象
光学系统
虚物成实象
物:入射光束的心
实物→发散
虚物→会聚
实象→会聚的心
象:出射光束的心
虚象→发散的心
物空间是入射光束所在的空间
象空间是出射光束所在的空间
可用这两个空间判断物象的虚实
……
……
n1
n2
nm
l1
l2
lm

光程有可加性[L] = ( ni li )
光程定义:光波在介质中所经历的几何路程 l与介
质折射率n之积 nl 。
费马原理——
光沿光程取极值的路径传播。
物理意义为:光程表示光在通过介质中真实路程所需的的时间内,在真空中所能传播的路程。
§3 单球面反射和折射
:由指定的原点量起,方向与光的传播方向一致为正,反之为负.
规定光线自左向右传播. 原点(参考点)左边为负右边为正;
:
实物
-y’
y
-S’
-r
-S
S’
虚象
:在光轴上方为正,
下方为负。
: (锐角) 以主轴或法线转向某光线顺时针为正,
逆时针为负。
:必须保证为正值
即本身为负时加负号。
单心性受到破坏
不能完善成像
近垂直窄光束条件下,可近似完善成像
二、傍轴条件
傍轴光线:与光轴成微小角度
y
n1
n2
x
P物点
水介质
空气介质
物空间
像空间
像P1 P2
P`
傍轴小物:点到光轴的距离远小于球面曲率半径
傍轴小物,
以傍轴光线成像
三、傍轴球面折射的物象关系式
物像关系式
p
定义光焦度单位 m-1
表征处于确定介质中的球面的光学特性。
1、物象关系式
2、物方焦点焦距
像方焦点焦距
3、高斯公式
4、以焦点为原点的物象关系式——牛顿公式
5. 特例
(1)球面反射
焦点到顶点的距离—焦距(focal length)
平行光线入射, ,代入物像公式
得,此时对应的像点叫焦点(focus)
物像公式为(Gauss公式)
物距
p=-60cm
像距
p`=-40cm
水n=
空气n’=1
例1:水深度为60cm处有一个青蛙,在水面上方看到的青蛙上升了多少cm?
解:
上升的高度为
H=(1-n’/n)*(水深度)
(2) 平面折射
主光轴
-f `=-f
-r
o
C
F,F`
凹面镜
-s
o
C
F,F `
凸面镜
r
四、放大率
(横向放大率)垂轴放大率:
在傍轴条件下,
拉-亥不变式