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第十章 军用光学系统§10－1光学系统的基本象差参量光学设计的过程主要是首先根据光组的光学特性要求（ω2,'/,'f D f 等）选定其结构型式，然后进行初始结构参数的求解。
一、P 、W 表示的初级像差系数表示式在初级像差系数的公式组中引入符号P ，W ：)')('()')('(u i i i W u i i i ni P −−=−−=并以hniJ h h i i z z +=代入，即可得到以P 和W 所表示的初级像差系数表示式：∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∆−+Φ++==∆−=Φ++=+==kkzk kzzk V kk k IVk kk z z kIII kkkII kkI nh Jh h J W hh J P h h S hJ n r J S h J W h h J P h h S W J hzP S hPS 1231221122221121211211211111111)3(311112ππ式中， ⎪⎩⎪⎨⎧∆=−=Φ∆−=nl h n un u n r h 1''11π当光学系统的各个薄透镜组的光焦度及它们相互间的位置为已知时，每个薄透镜组的初级像差由两个参量确定，故称为薄透镜组的像差参量或像差特性参数。
W P ,W P ,二、利用求薄透镜系统的初始解的过程W P ,首先对整体光学系统作外形尺寸计算，求出各个光组上的光线入射高度z h h ,，光焦度和拉赫不变量等；再根据对各个薄透镜组的像差要求按薄透镜系统像差公式求出各薄透镜组的像差参量；最后由确定各个薄透镜组的结构参数。
ΦJ W P ,W P ,§10－2光学系统的基本象差参量的规化一、物体在有限距离时的的规化W P ,由薄透镜的焦距公式可知：将各个折射面曲率半径除以，则系统的焦距便规化为1，再取'f 1=h ，计算出的薄透镜系统的像差参量用W P ,表示，见下式：⎪⎪⎨⎧Φ=Φ=Φ=23)/()/()/(h W W h P P h u u ⎩根据相关公式可知，当焦距规化后其放大率不变，即物像的相对位置不变。
应用光学各章知识点归纳第一章几何光学基本定律与成像概念波面：某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。
光的传播即为光波波阵面的传播，与波面对应的法线束就是光束。
波前：某一瞬间波动所到达的位置。
光线的四个传播定律：1）直线传播定律：在各向同性的均匀透明介质中，光沿直线传播，相关自然现象有：日月食，小孔成像等。
2）独立传播定律：从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响，各光线独立传播。
3）反射定律：入射光线、法线和反射光线在同一平面内，入射光线和反射光线在法线的两侧，反射角等于入射角。
4）折射定律：入射光线、法线和折射光线在同一平面内；入射光线和折射光线在法线的两侧，入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比，即nn I I ''sin sin = 光路可逆：光沿着原来的反射（折射）光线的方向射到媒质表面，必定会逆着原来的入射方向反射（折射）出媒质的性质。
光程：光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。
各向同性介质：光学介质的光学性质不随方向而改变。
各向异性介质：单晶体（双折射现象）马吕斯定律：光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。
费马原理：光总是沿光程为极小，极大，或常量的路径传播。
全反射临界角：12arcsinn n C = 全反射条件：1）光线从光密介质向光疏介质入射。
2）入射角大于临界角。
共轴光学系统：光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。
物点/像点：物/像光束的交点。
实物/实像点：实际光线的汇聚点。
虚物/虚像点：由光线延长线构成的成像点。
共轭：物经过光学系统后与像的对应关系。
（A ，A ’的对称性）完善成像：任何一个物点发出的全部光线，通过光学系统后，仍然聚交于同一点。
每一个物点都对应唯一的像点。
物理照相机成像原理
物理照相机成像原理的基本概念是利用光学、机械和化学原理，将物体投影到感光介质上，形成图像。
以下是物理照相机成像原理的详细解释。
1. 光学原理：物理照相机使用透镜将光线聚焦到一点上，透镜具有折射作用。
当光线通过透镜时，会改变光线的传播方向和强度，并将光线中不同波长的成分聚焦到不同的位置上。
这样，透过透镜的光线就可以形成清晰的图像。
2. 机械原理：物理照相机由多个部件组成，包括镜头、快门和机械结构等。
镜头是主要光学部件，能够调节物体与感光介质之间的距离。
快门是控制进光时间的机械设备，它打开时，光线通过镜头进入相机，感光介质上的图像开始形成；当快门关闭时，光线不再进入相机，感光介质上的图像形成完成。
3. 化学原理：感光介质是照相机成像的关键部分，它可以记录光线的强度和颜色信息。
在胶片相机中，感光介质是胶片；而在数码相机中，感光介质是光电传感器。
当光线照射到感光介质上时，感光介质中的银盐颗粒（在胶片中）或光敏元件（在光电传感器中）会发生化学反应，使得感光介质上的暗、亮部分显现出不同的颜色和强度。
总结起来，物理照相机成像原理的过程是：透过光学原理使光线通过镜头聚焦到一点；然后通过机械原理控制快门打开，允许光线进入相机，进而通过化学原理使光线在感光介质上产生
反应，形成图像。
这样，我们可以通过照相机来捕捉到现实世界的真实图像。
《生活中的透镜》教学设计课题名 5.2生活中的透镜核心素养教学目标一、物理观念1.了解生活中的透镜的应用：照相机、投影仪、放大镜成像特点。
2.了解实像和虚像。
二、科学思维通过观看投影仪、放大镜，了解投影仪、放大镜是利用凸透镜来成像的。
三、科学探究通过自制模型照相机，了解照相机的镜头相当于一个凸透镜，成倒立缩小的实像。
四、科学态度与责任1.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
2.初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重点凸透镜成像的应用教学难点凸透镜成实像和虚像的区别教学准备多媒体、照相机、投影仪、放大镜、两个能套在一起的纸筒、半透镜的纸、凸透镜（焦距为5~10cm）。
教学过程一、新课导入照相机可以帮助人们留住精彩的瞬间；投影仪能让我们在课堂上看到不方便直接看到的图象；放大镜可以将较小的、眼睛不易辨清的物体放大.我们的生活中有许多地方离不开凸透镜制成的神奇的眼睛，下面我们就一起来探究“生活中的透镜”二、新课教学（一）照相机照相机，你会发现所有的照相机的前面都有一个镜头。
镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜。
手机可以照相，你会发现能照相的的手机反面都有一个镜头。
镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜。
照相机原理：凸透镜成像来自物体（人或景物）的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的像。
照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的。
物距：物体到凸透镜的距离。
像距：像到凸透镜的距离。
特点：物距＞像距，像是倒立、缩小的。
照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的。
早期照相馆里，摄影师取景时看到的像是缩小、倒立的。
现在的照相机利用光学技术或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。
想想做做自制微型照相机用硬纸板做成两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如图。
在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm 的凸透镜，另一纸筒的一端蒙上一层半透明的薄膜。
5.2生活中的透镜教学目标1.了解透镜在日常生活中的应用。
2.知道照相机、幻灯机、放大镜成的像。
教学重点通过观察和制作，使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识。
教学难点通过观察照相机、投影仪、放大镜的像，再经过分析、综合、最后得出它们成的像。
教学用具照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃教学过程一、导入新课节日家人团聚或外出旅游，总要留影作纪念，摄影师用照相机拍出美丽的风光，动人的场景使人们从照片中感到美的享受和启迪。
这就需要照相机，你们想了解它吗？今天我们通过观察、研究走近它，认识它。
二、新课教学探究点一照相机大家想了解关于照相机的什么知识呢？照相机对于我们来说就是一个神秘的小盒子，里边到底有什么？照相机为什么能拍照？照相机前面的镜头是什么透镜？照相机的构造是什么样的？为什么同样的照相机能排出全景和不是全景的照片？为什么照片中景物比实物小？有时拍出的照片很白，有时拍出的很暗，这是怎么回事？为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机？通过对照相机的观察和大家收集的资料，看看能不能解决这些问题。
哪组先来汇报一下你们组收集到的资料。
教师适时的引导、评价。
1.照相机前面镜头是凸透镜。
想拍全景离景远点，想拍人大点离人近点。
光线强拍出的照片发白，光线弱拍出的暗。
照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成。
2.光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成一个像，这个像冲洗出来就是照片。
像是怎么落在胶片上？是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质，通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到照片。
想想做做：方案1：用两个粗细相近的长方形纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，在大的纸筒前面固定一个凸透镜，在小的纸筒前面，固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕，把纸筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒，就制成了模拟照相机。
方案2：用硬纸板圈成两个直径大小相近的，长约15 cm的圆纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个，在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜，在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕。
