工程光学重点整理
- 格式:doc
- 大小:268.51 KB
- 文档页数:32
工程光学知识点光学是研究光的传播、处理和应用的科学。
在工程光学中,我们关注的是如何利用光学原理设计和制造工程设备,并将其应用于各种实际工程中。
本文将介绍一些与工程光学相关的知识点。
折射折射是光线从一种介质到另一种介质传播时的一种现象。
当光线由一种介质进入另一种介质时,光线的传播速度会发生改变,从而导致光线的传播方向发生偏折。
这种现象可以用斯涅尔定律来描述,即入射角和折射角之间的关系。
反射反射是光线遇到一个界面时,部分或全部地返回原介质的现象。
其中,根据入射角和反射角之间的关系,可以将反射分为正反射和斜反射两种情况。
正反射是入射角等于反射角的情况,而斜反射是入射角不等于反射角的情况。
透镜透镜是一种光学元件,能够将光聚焦或分散。
根据透镜的形状,可以将其分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜能够将平行光线聚焦成焦点,而凹透镜则会将平行光线分散。
透镜的焦距是描述透镜焦点位置的一个参数,它与透镜的曲率半径和折射率有关。
干涉干涉是指两束或多束光线相互叠加产生的干涉图样。
当两束光线相遇时,它们的相对相位差会影响干涉图案的形状和亮度分布。
常见的干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环干涉。
干涉在工程光学中有广泛的应用,如干涉仪、激光干涉等。
衍射衍射是当光线通过一些具有特定结构的孔或缝时,会改变光线的传播模式。
衍射是波动光学的基本现象之一。
根据衍射光斑的形状,可以将其分类为菲涅尔衍射和菲索衍射。
衍射在工程中有广泛的应用,如天线设计中的衍射损耗、衍射光栅等。
偏振偏振是指将非偏振光转化为偏振光的一种现象。
偏振光具有特定的振动方向,可以通过偏振器进行过滤。
常见的偏振器有偏光片和偏振板。
偏振在工程光学中有许多应用,如光通信中的偏振保持、液晶显示器的偏光控制等。
光学仪器光学仪器是通过利用光学原理设计和制造的用于观测、测量和分析的设备。
常见的光学仪器有显微镜、望远镜、光谱仪、激光器等。
这些仪器在医学、材料科学、通信等领域都有重要的应用。
总结工程光学是一门涉及光传播、处理和应用的学科,涵盖了折射、反射、透镜、干涉、衍射、偏振和光学仪器等知识点。
考研工程光学知识点归纳工程光学是光学工程领域的一个重要分支,它主要研究光学系统的设计、制造和应用。
以下是考研工程光学的一些关键知识点归纳:一、光的波动性质- 光波的基本概念:波长、频率、速度。
- 光的干涉现象:双缝干涉、薄膜干涉。
- 光的衍射现象:单缝衍射、圆孔衍射、衍射光栅。
- 光的偏振现象:偏振原理、偏振器、偏振的应用。
二、光学成像理论- 几何光学基本原理:光线、光路、成像。
- 光学系统的分类:透镜、反射镜、折射镜。
- 薄透镜公式:焦距、物距、像距的关系。
- 光学系统的像差:球差、色差、像散、场曲、畸变。
三、光学仪器设计- 光学系统设计原则:分辨率、景深、视场。
- 光学系统性能评价:MTF(调制传递函数)、PSF(点扩散函数)。
- 光学系统设计方法:光线追迹、光学设计软件应用。
四、光学材料与元件- 光学材料的特性:折射率、色散、透过率。
- 光学元件的制造:透镜磨制、反射镜镀膜。
- 光学元件的测试:干涉仪、光学测试仪器。
五、现代光学技术- 光纤光学:光纤的传输原理、光纤通信。
- 激光技术:激光的产生、特性、应用。
- 集成光学:光波导、光电子集成技术。
六、光学测量技术- 光学测量原理:干涉测量、衍射测量。
- 光学测量仪器:干涉仪、光谱仪、光学显微镜。
- 光学测量技术的应用:表面粗糙度测量、位移测量。
七、光学系统的应用- 光学成像系统在医疗、科研、工业等领域的应用。
- 光学传感技术在环境监测、智能制造中的应用。
- 光学信息处理技术在图像识别、数据存储中的应用。
结束语:考研工程光学不仅要求对基础理论有深入的理解,还需要掌握光学系统设计、元件制造和应用的实践技能。
通过对这些知识点的系统学习和掌握,可以为未来的科研或工程实践打下坚实的基础。
工程光学复习要点第一章1.可见光波长范围:380-760nm.2.几何光学的基本定律:光的直线传播定律;光的独立传播定律;光的折射定律和反射定律.3.光的全反射现象;入射角大于临界角, sin I m = n’/n .4.费马原理:光线从一点传播到另一点,无论经过多少次折射和反射,其光程为极值(极大、极小、常量),也就是说光是沿着光程为极值的路径传播。
(又称极端光程定理)5.马吕斯定律:光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射对应点之间的光程均为定值。
6. 完善成像条件的表述:表述一:入射波面是球面波时,出射波面也是球面波。
表述二:入射是同心光束时,出射光也是同心光束。
表述三:物点及其像点之间任意两条光路的光程相等。
7.球面光学系统垂轴放大率β、轴向放大率α和角放大率γ间的关系式为:βαγ=8.折射系统垂轴放大率与成像性质(P10)9.作业:8第二章1.理想光学系统(没有像差的光学系统是理想光学系统吗?)2.共轭概念(理想光学系统物方焦点和像方焦点不是共轭点?物方主平面和像方主平面之间的关系?)3.图解法求像InIn sin'sin'=4.解析法求像牛顿公式高斯公式5.理想光学系统两焦距之间的关系6.组合焦距7.作业:1,2 ,4第三章:1.平面镜成像特性:平面镜是唯一能够完善成像的最简单光学元件2. 一个右手坐标系经平面镜成像为一个左手坐标系. 3.当入射光方向不变,旋转平面镜α角,则出射光方向改变2α 。
4.双面镜:在双平面镜系统中,出射光线和入射光线的夹角与入射角无关,只取决于双面镜的夹角α。
公式: β=2α只要双面镜夹角不变,双面镜转动时,连续一次像不动。
5. 反射棱镜奇次反射成镜像,偶次反射成一致像。
6. 棱镜系统的成像方向判断原则 P48''f f x x ⋅=⋅1,'=-=βl l7.作业7第四章1.孔径光阑的定义:限制轴上物点孔径角u 大小的光阑。
郁道银主编工程光学第一章小结(几何光学基本定律与成像概念)1 )光的直线传播定律:2 )光的独立传播定律:3 )反射定律和折射定律(全反射及其应用):反射定律:即I’’=-I 。
折射定律: n’sinI’=nsinI 。
全反射:当满足 1 、光线从光密介质向光疏介质入射, 2 、入射角大于临界角时,入射到介质上的光会被全部反射回原来的介质中,而没有折射光产生。
sinI m=n’/n ,其中 I m 为临界角。
应用: 1 、用全反射棱镜代替平面反射镜以减少光能损失。
2 、光纤4 )光路的可逆性5 )费马原理光从一点传播到另一点,其间无论经历多少次折射和反射,其光程为极值。
6 )马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
3 、完善成像条件( 3 种表述 )1 )、入射波面为球面波时,出射波面也为球面波;2 )、入射光束为同心光束时,出射光束也为同心光束;3 )、物点 A 1 及其像点A k ’ 之间任意二条光路的光程相等。
6 、单个折射面的成像公式(定义、公式、意义)垂轴放大率成像特性:β>0, 成正像,虚实相反;β<0, 成倒像,虚实相同|β|>1, 放大; |β|<1 ,缩小。
第二章小结1 、什么是理想光学系统?任意大的空间中一任意宽的光束都成完善像的理想模型。
2 、共轴理想光学系统的成像性质是什么?(3 大点)1 )位于光轴上的物点对应的共轭像点也必然位于光轴上;位于过光轴的某一个截面内的物点对应的共轭像点必位于该平面的共轭像面内;同时,过光轴的任意截面成像性质都是相同的4 、无限远的轴上(外)像点的对应物点是什么?物方焦点。
5 、物(像)方焦距的计算公式为何?f’=h/tanU’, h 为平行光线的高度,U’ 为像方孔径角。
6 、物方主平面与像方主平面的关系为何?互为共轭。
光学系统的基点及性质?有何用途?一对主点和主平面,一对焦点和焦平面,称为光学系统的基点和基面。
工程光学知识点整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN工程光学课件总结班级:姓名:学号:目录第一章几何光学基本原理 (1)第一节光学发展历史 (1)第二节光线和光波 (2)第三节几何光学基本定律 (5)第四节光学系统的物象概念 (10)第二章共轴球面光学系统 (11)第一节符号规则 (11)第二节物体经过单个折射球面的成像 (13)第三节近轴区域的物像放大率 (16)第四节共轴球面系统成像 (18)第二章理想光学系统 (21)第一节理想光学系统的共线理论 (21)第二节无限远轴上物点与其对应像点F’---像方焦点 (23)第三节理想光学系统的物像关系 1,作图法求像 (27)第四节理想光学系统的多光组成像 (33)第五节实际光学系统的基点和基面 (38)第六节习题 (41)第四章平面系统 (42)第一节平面镜 (42)第二节反射棱镜 (43)第三节平行平面板 (46)第四节习题 (48)第五章光学系统的光束限制 (49)第一节概述 (49)第二节孔径光栅 (51)第三节视场光栅 (54)第四节景深 (55)第五节习题 (56)第八章典型光学系统 (57)第一节眼睛的光学成像特性 (57)第二节放大镜 (62)第三节显微镜系统 (64)第四节望远镜系统 (70)第五节目镜 (74)第六节摄影系统 (76)第七节投影系统 (78)第八节光学系统外形尺寸计算 (80)第九节光学测微原理 (85)第一章几何光学基本原理光和人类的生产活动和生活有着十分密切的关系,光学是人类最古老的科学之一。
对光的每一种描述都只是光的真实情况的一种近似。
研究光的科学被称为“光学”(optics),可以分为三个分支:几何光学物理光学量子光学第一节光学发展历史1,公元前300年,欧几里得论述了光的直线传播和反射定律。
2,公元前130年,托勒密列出了几种介质的入射角和反射角。
3,1100年,阿拉伯人发明了玻璃透镜。
工程光学复试知识点总结第一部分:基本概念1.1 光学基础知识光的概念、光的传播、光的反射和折射、光的波动性和粒子性等1.2 光的几何光学光的几何光学基本假设、光的几何光学基本定律、光的几何光学的典型应用1.3 光的物理光学光的物理光学基本原理、光的衍射和干涉、光的偏振等第二部分:光学系统设计2.1 光学成像系统设计成像系统设计的基本原理、成像系统设计的基本方法、成像系统设计的常见问题及解决方法2.2 光学仪器设计光学仪器设计的基本原理、光学仪器设计的基本方法、光学仪器设计的实际应用2.3 光学系统优化光学系统的成像质量评估、光学系统的成像质量优化、光学系统的成像质量控制第三部分:光学材料与元器件3.1 光学材料光学材料的基本特性、光学材料的分类与应用、光学材料的制备和加工技术3.2 光学元器件光学透镜、光学棱镜、光学偏振器件、光学滤波器件等光学元器件的基本原理、性能特点和制备工艺3.3 光学薄膜光学薄膜的基本原理、光学薄膜的设计和制备、光学薄膜的应用和发展趋势第四部分:光学测量与检测技术4.1 光学测量基础光学测量的基本原理、光学测量的基本方法、光学测量的常见问题及解决方法4.2 光学检测技术光学检测技术的基本原理、光学检测技术的基本方法、光学检测技术的实际应用4.3 光学测量仪器光学显微镜、光学干涉仪、光学光谱仪等光学测量仪器的基本原理、性能特点和使用方法第五部分:光学影像处理与分析5.1 光学影像处理基础光学影像处理的基本原理、光学影像处理的基本方法、光学影像处理的常见问题及解决方法5.2 光学影像分析技术光学影像分析技术的基本原理、光学影像分析技术的基本方法、光学影像分析技术的实际应用5.3 光学影像处理与分析软件常用的光学影像处理与分析软件的特点、功能和使用方法第六部分:光学工程应用6.1 光学传感技术光学传感技术的基本原理、光学传感技术的常见应用、光学传感技术的发展趋势6.2 光学通信技术光学通信技术的基本原理、光学通信技术的常见应用、光学通信技术的发展趋势6.3 光学图像识别技术光学图像识别技术的基本原理、光学图像识别技术的常见应用、光学图像识别技术的发展趋势综上所述,工程光学是应用光学理论和技术解决实际工程问题的一门重要学科,它涵盖了从基本光学理论到光学系统设计、材料与元器件、测量与检测技术、影像处理与分析、工程应用等多个方面的知识,具有广泛的应用领域和深远的研究价值。
工程光学知识点工程光学是光学技术在工程领域中的应用,涵盖了光学原理、光学器件、光学系统设计等方面的知识。
在工程光学中,有许多重要的知识点值得我们深入学习和了解,下面将介绍几个常见的工程光学知识点。
一、光学原理1. 光的传播方式:工程光学中,常见的光的传播方式有直线传播和弯曲传播。
直线传播即光沿着直线路径传播,弯曲传播即光在介质之间发生折射和反射而改变传播方向。
2. 光的干涉与衍射:当光通过两个或多个光学器件时,会发生干涉和衍射现象。
干涉是指两束或多束光相互叠加而形成明暗相间的条纹,衍射是指光通过孔径或障碍物后发生的弯曲现象。
3. 光的色散:光的色散是指光在通过介质时,由于介质的折射率与波长有关而引起的不同波长光的折射角度不同的现象。
常见的光的色散包括色差和色散角。
二、光学器件1. 透镜:透镜是一种常见的光学器件,用于调整光线的传播方向和聚焦。
根据透镜的形状和功能,可以分为凸透镜和凹透镜。
透镜广泛应用于相机、显微镜、望远镜等光学设备中。
2. 棱镜:棱镜是一种光学器件,能够将光分解成不同颜色的光谱,或将光合成成白光。
棱镜广泛应用于光谱仪、激光器等仪器和设备中。
3. 光学纤维:光学纤维是一种用于光信号传输的光学器件,由高折射率的纤维芯和低折射率的包层构成。
光学纤维在通信、医疗等领域具有广泛的应用。
三、光学系统设计1. 光路设计:光路设计是指根据具体应用需求,设计出适合的光学系统结构和光路布局。
在光路设计中,需要考虑光的传播特性、光学器件的选取和配置、光的聚焦和收集等因素。
2. 光学系统的成像性能:光学系统的成像性能是评价一个光学系统好坏的重要指标。
常见的成像性能指标包括像差、分辨率、畸变等。
3. 光学系统的光线追迹:光线追迹是通过模拟光线在光学系统中的传播轨迹来分析和优化光学系统的性能。
光线追迹可以通过光线追迹软件进行,以实现对光学系统的有针对性的设计和改进。
四、应用领域工程光学广泛应用于许多领域,包括通信、医疗、机器视觉、激光加工等。
工程光学笔记总结一、几何光学基本定律与成像概念。
1. 直线传播定律。
- 光在均匀介质中沿直线传播。
例如小孔成像现象,就是光直线传播的体现。
- 应用:针孔相机的原理就是基于光的直线传播,光线通过小孔在成像面上形成倒立的实像。
2. 独立传播定律。
- 不同光线在空间相遇后互不干扰,各自沿原方向传播。
- 例如多束光在空间交叉时,每束光的传播路径不会因为其他光线的存在而改变。
3. 反射定律。
- 反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内;反射光线和入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角,即i = i'。
- 在平面镜成像中,像与物关于镜面对称,这是反射定律的重要应用。
4. 折射定律。
- n_1sinθ_1=n_2sinθ_2,其中n_1、n_2分别是两种介质的折射率,θ_1是入射角,θ_2是折射角。
- 全反射现象:当光线从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角θ_c=arcsin(n_2)/(n_1)时,发生全反射。
光纤通信就是利用了全反射原理,光在光纤内部通过不断全反射来传输信号。
5. 成像概念。
- 物点发出的光线经光学系统后,重新会聚于一点(实像)或光线的反向延长线会聚于一点(虚像)。
- 像的大小、正倒、虚实等性质取决于光学系统的特性和物像之间的相对位置。
二、理想光学系统。
1. 基点和基面。
- 焦点(F,F'):平行于光轴的光线经光学系统后会聚(或其反向延长线会聚)的点。
- 主点(H,H'):物方主点和像方主点,通过主点的光线方向不变。
- 节点(N,N'):通过节点的光线,其出射光线与入射光线平行。
- 焦平面:过焦点且垂直于光轴的平面。
- 主平面:过主点且垂直于光轴的平面。
2. 成像公式。
- 高斯成像公式(1)/(l')+(1)/(l)=(1)/(f),其中l为物距,l'为像距,f为焦距。
- 牛顿成像公式xx' = f f',其中x为物点到物方焦点的距离,x'为像点到像方焦点的距离。
工程光学重点整理第一章第一节 ●几何光学基本定律(直线传播定律,独立传播定律,反射折射定律,全反射,光的可逆原理)1.反射折射定律:入射光线、反射光线和分界面上入射点的法线三者在同一平面内。
入射角和反射角的绝对值相等而符号相反,即入射光线和反射光线位于法线的两侧,即II -=''nn I I '='sin sin2.全反射及其应用注意:光密介质、光疏介质、临界角 光密介质:分界面两边折射率较高的介质。
光疏介质:分界面两边折射率较低的介质。
临界角:折射角等于90°时的入射角。
全反射条件:①光线从光密介质进入光疏介质; ②入射角大于临界角。
● 费马原理:光是沿着光程为极植(极大、极小或常数)的路径传播的。
也可已表述为:光从一点传播到另一点,期间无论多少次折射或反射,其光程为极值。
利用费马原理可以证明:光的直线传播、折射及反射定律。
马吕斯定律:光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
折、反射,费马原理及马吕斯定律可互推。
第二节a)光学系统与成像概念b)1、光学系统的作用:c)对物体成像,扩展人眼的功能。
d)2、完善像点与完善像:e)若一个物点对应的一束同心光束,经光学系统后仍为同心光束,该光束的中心即为该物点的完善像点。
完善像是完善像点的集合。
f)3、物空间、像空间:g)物所在的空间、像所在的空间。
h)4、共轴光学系统:i)j)图1-13共轴球面光学系统n '()n n 'n n 'n 若光学系统中各个光学元件表面的曲率中心在一条直线上,则该光学系统是共轴光学系统。
k) 5、各光学元件表面的曲率中心的连线,称光轴。
l) 完善成像条件:入射光出射光均为同心光束。
C A O n O O n O O n OO n O A n A E n E E n E E n EE n E A n k k k kk k k k='''+''++++=''+''++++ 21211112121111m) 物像的虚实判断:实像真实存在且可以记录,虚像则不可以。
第三节a) 一、基本概念1、光轴:通过球心C 的直线2、顶点:光轴与球面的交点3、子午面:通过物点和光轴的截面4、物方截距:顶点O 到光线与光轴交点A 的距离5、物方孔径角:入射光线与光轴的夹角6、像方截距:7、像方孔径角: b) 基本概念和符号规则:1. 沿轴线段:光线的传播方向自左向右为正,原点为折射面顶点由顶点到光线与光轴交点的方向和光线的传播方向一致时为正。
2. 垂轴线段:以光轴为基准向上为正。
3. 光轴与光线夹角:由光轴转向光线所成的锐角顺时针为正。
4. 光轴与法线的夹角:光轴以锐角方向转向法线,顺时针为正。
5. 光线与法线的夹角:光线以锐角方向转向法线,顺时针为正。
6. 相邻两折射面间隔:由前一面的顶点到后一面的顶点距离,顺着光线的方向为正。
c) 实际光线的光路计算 利用正弦定理和折射定律:()()()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫-''=''+'=--''=+-=-r l i r u u i u i I n I n r l i r u sin sin sin sin sin sin近轴光线的光路计算替换思想:当角度很小时,角度的正弦等于角度值⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎭⎫ ⎝⎛''+=''-+=''='-=⇒u i r l i u i u in n i u r rl i 1()r l n l n lrn l --''='⇒()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫-'=-''-'=-''=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-'r n n l n l n r h n n nu u n Q l r n l r n 1111轴上物点在近轴区内以细光束成像是完善,这个像是高斯像。
Q 阿贝尔不变量,物空间与像空间的阿贝尔不变量相等。
第四节单个折射面成像:垂轴放大率,轴向放大率,角放大率 垂轴放大率:像的大小与物的大小的比值, 。
l n l n y y ''='=β轴向放大率:物点沿光轴作微小移动时,像点移动的距离与物点移动的距离之比。
222βαnn l n l n dl l d '=''='=角放大率:一对共轭光线与光轴的夹角之比。
βγ1n n l l u u '='='=说明:角放大率只与共轭点的位置有关,而与孔径角无关,表示折射面有将光束变宽或变窄的能力。
三者之间关系: αγ=βy u n nuy J '''==J 拉赫不变量它是表征光学系统的重要指标。
球面反射镜成像-当物体沿光轴移动时,像总是以相反的方向移动。
共轴球面光学系统基本公式: 成像放大率公式:kkk k kk k k kk k k u u u u u u u u dl l d dl l d dl l d dl l d y y y y y y y y γγγγααααββββ⋅⋅='⋅⋅'⋅'='=⋅⋅='⋅⋅'⋅'='=⋅⋅='⋅⋅'⋅'='= 212211121221112122111光线入射高度的关系:11122231112,,,---'-='-='-=k k k k u d h h u d h h u d h h拉赫不变量:y u n y u n y u n y u n y u n y u n J k k k k k '''==='''=='''== 2222221111116、导出公式:7、三者之间的关系:11211122111k k k kk kkl n l l n u n l l l n u n n n n βαβλβ'''=⋅⋅⋅⋅='''=='βαγ=第二章 第一节1.共轴理想光学系统成像性质1) 位于光轴上的物点对应的共轭像点必然在光轴上;位于过光轴的某一截面内的物点对应的共轭像点必位于该平面内,且在物面的共轭像面内;过光轴的任意截面成像性质都相同;垂直于光轴的物平面,它的共轭像平面也必然垂直于光轴。
2)垂直于光轴的平面物与其共轭平面像的几何形状完全相似,即:在垂直于光轴的同一平面内,物体的各部分具有相同的放大率β3)一个共轴理想光学系统,如果已知两对共轭面的位置和放大率,或者一对共轭面的位置和放大率,以及轴上两对共轭点的位置,则其它一切物点的共轭像点都可以根据这些已知的共轭面和共轭点来表示。
第二节1.会画一些特殊光线,理想光学系统的物像关系。
无限远的轴外物点发出的光线:由于光学系统的口径大小总是有限的,所以无限远的轴外物点发出的、能进入光学系统的光线总是相互平行的,且与光轴有一定的夹角ω。
通过光学系统后汇聚于像方焦平面上。
无限远的轴上物点发出的光线:无限远的轴上物点发出的光线与光轴平行,通过光学系统后汇聚于焦点。
2.理想光学系统的基点和基面:像方焦点、焦平面;像方主点、主平面;像方焦距物方主平面与像方主平面关系:物方主平面与像方主平面是一对共轭面;主平面的垂轴放大率为+1,即:出射光线在像方主平面上的投射高度一定与入射光线在物方主平面上的投射高度相等。
实际光学系统的基点位置和焦距的计算:方法:在实际系统的近轴区追迹平行于光轴的光线,就可以计算出实际系统的近轴区的基点位置和焦距。
为求物镜的像方焦距f ’、像方焦点的位置F ’、像方主点的位置H ’,可沿正向光路追迹一条平行于光轴的光线。
物方主平面与像方主平面关系:两者是一对共轭面,且在光轴同侧。
牛顿公式f f x x '⋅='⋅高斯公式:物和像的位置相对于光学系统的主点来确定:以主点为原点,用 l 、 l ’ 来表示物距和像距。
由上图可得 l 、 l '与 l 、 x ' 的关系:1=+''lfl f3.光学间隔:光学间隔等于前一个光组的像方焦距与下一个光组的物方焦距的乘积。
4.理想光学系统两焦距之间的关系:光学系统的两焦距之比为相应空间介质的折射率之比。
5. 解析法求像: 理论依据:可选择的典型光线和可利用的性质 平行于光轴入射的光线,经过系统后过像方焦点;过物方焦点的光线,经过系统后平行于光轴;倾斜于光轴入射的平行光束经过系统后会交于像方焦平面上的一点;自物方焦平面上一点发出的光束经系统后成倾斜于光轴的平行光束;共轭光线在主面上的投射高度相等。
3、实例:对于轴外点B或一垂轴线段AB的图解法求像轴上点的图解法求像:方法二:共轴理想光学系统成像理论(若已知主平面这一对共轭面、以及无限远物点与像方焦点、物方焦点与无限远像点这两对共轭点,则其他一切物点的像点都可以表示出来)若光学系统物方空间折射率与像方空间折射率不相同时, 角放大率 的物像共轭点(即节点)不再与主点重合。
可求得这对共轭点的位置是:f x J '=fx J ='1=γ③光学系统的基点:一对节点、一对主点和一对焦点。
知道它们的位置以后, 就能充分了解理想光学系统的成像性质。
牛顿公式:物和像的位置相对于光学系统的焦点来确定,以焦点为原点,用x、x’分别表示物距和像距。
放大率:f x x f y y ''-=-='-=β当光学系统物空间和像空间的介质相同时,物方焦距和像方焦距有简单的关系:ff -='6. 由多个光组组成的理想光学系统的成像及过渡公式:21f f d +'-=∆①过渡关系式:112d l l -'=,112∆-'=x x②焦点间隔或光学间隔 :第一光组的像方焦点 到第二光组物方焦点 的距离。
符号规定:以前一光组的像方焦点为原点。
③光学间隔与主面间隔之间的关系:2111f f d +'-=∆④一般的过渡公式和两个间隔间的关系为:11---'=k kk d l l 11--∆-'=k k k x x 11+-+'-=∆k k k k f f d物方焦距和像方焦距之间的关系式:nn f f '-='光学系统两焦距之比等于相应空间介质折射率之比。