應用光學第二章總結

2021-10-25 02:26:42 字數 2474 閱讀 7985

第二章總結

宗旨:由物的位置和大小求像的位置和大小。

物的位置(l,u)+系統引數:n、n』、r→像的位置(l』,u』)

物像關係式,公式(2-1)~(2-5)→近軸物像關係式(2-6)~(2-10):

近軸光路的另一種表示形式(2-11):

物像位置關係式(2-12)、(2-13):

轉面公式(2-14):

物像大小關係式(2-15):

基平面與基點:

主平面:放大率β=1的一對共軛面。物方主平面、像方主平面,物方主點h、像方主點h』。

主平面的性質:

任意一條入射光線和物方主平面的交點高度與其出射光線和像方主平面的交點高度相等。

像方焦點:無限遠的軸上物點通過系統以後的像點f』。像方焦平面

像方焦點和像方焦平面的性質:

平行於光軸的任意光線,其共軛光線必通過像方焦點f』;

和光軸成一定夾角的平行光線,通過光學系統後,必成像於像方焦平面上一點。

物方焦點:無限遠的軸上像點所對應的物點f,物方焦平面

物方焦點和物方焦平面的性質:

過物方焦點f的任意光線通過光學系統後,平行於光軸出射;

物方焦平面上軸外任意一點發出的所有光線,通過光學系統後,對應一束和光軸成一定夾角的平行光束。

單個折射球面的主平面和焦點位置:

主平面:單個折射球面的兩個主點h、h』都與球面頂點重合,兩個主平面都是過球面頂點的切平面。

單個折射球面焦距公式(2-16)、(2-17):

球面反射焦距公式(2-18),n』=-n的折射:

(反射球面的焦點位於球心和頂點的中點)

共軸球面系統的主平面和焦點位置:

平行光軸入射的光線(0,h)(2-19)、(2-20):

或者焦距(2-21):

作圖法(兩條特殊光線):

過物方焦點f的光線通過系統後平行於光軸:

平行於光軸的光線通過系統後過像方焦點f』。

理想光學系統物像關係式:

牛頓公式(2-22)~(2-23),物點位置和大小(x,y),像點位置和大小(x』,y』):

高斯公式(2-25)~(2-26),物點位置和大小(l,y),像點位置和大小(l』,y』):

l、l』與x、x』的關係(2-24):x=l-f,x』=l』-f』

三種放大率:

垂軸放大率(2-22)、(2-26):

軸向放大率(2-27)、(2-28):

角放大率(2-29)~(2-32):

三種放大率之間的關係(2-33):

物像空間不變式(能量守恆)(2-34)、(2-35):

物方焦距和像方焦距的關係(2-36):

系統位於空氣中時:f』=-f

簡化公式:

物像位置關係式(2-37)、(2-38):

放大率公式(2-39)、(2-44):

節平面:角放大率γ=1的一對共軛面,節點j、j』。

節點的性質:

凡通過物方節點j的光線,其出射光線必通過像方節點j』,並且與入射光線相平行。

節點位置(2-45):

物像空間折射率相同時,節平面與主平面重合,節點和主點重合。

無限遠物體理想像高計算公式(2-46):

空氣中無限遠物體理想像高計算公式(2-47):

無限遠的像對應的物高計算公式(2-48):

理想光學系統的組合(2-49)~(2-54):

如果n1=n2=n3(2-54)~(2-56):

理想光學系統中的光路計算公式(h,u)→(u』)(2-57)、(2-58):

近軸光線公式(2-59)、(2-60):

光線與光軸焦點(2-61):,焦距(2-62):

單透鏡的主平面和焦點計算公式(2-63)~(2-70):

符號規則:

l、l』—由球面頂點起到光線與光軸的交點,由左到右為正。

l—以物方主點h起到物與光軸的交點,由左到右為正。

l』—以像方主點h』起到像與光軸的交點,由左到右為正。

r—由球面頂點起到球心,由左到右為正。

d—由前一面頂點起到下一面頂點,由左到右為正。

h—由光軸起到光線與球面或主平面的交點,由下到上為正。

y、y』—位於光軸上方為正。

f—由h起到f,由左到右為正;f』—由h』起到f』,由左到右為正。

x—以物方焦點f起到物與光軸的交點,由左到右為正。

x』—以像方焦點f』起到像與光軸的交點,由左到右為正。

xf』—f2』→f』,由左到右為正; xf—f1→f,由左到右為正;

△—f1』→f2,由左到右為正; d—h1』→h2,由左到右為正。

lh—由第乙個球面頂點到物方主平面h,由左到右為正;

lh』—由第二個球面頂點到像方主平面h』,由左到右為正。

a—h→h』,由左到右為正。

u、u』、u、u』—由光軸起轉到光線,順時針為正。

i、i』—由光線起轉到法線,順時針為正。

φ—由光軸起轉到法線,順時針為正。

ω、ω』—由光軸起轉到光線,順時針為正。

第二章幾何光學知識

光是一種電磁波,具有波動和微粒兩重性。幾何光學是撇開光的波動性,僅以光的直線傳播性質為基礎,研究光在透明介質中的傳播問題。第一節基本概念 一 光的基本性質 一 發光體和發光點 所有本身能發光的物體,稱為發光體或光源。如太陽 電燈。不考慮發光體的大小時,可將其視為發光點或點光源,以下討論中提到的光源,...

上海理工大學碩士研究生入學805應用光學大綱

上海理工大學碩士研究生入學 應用光學 考試大綱 一 基本要求 學生應掌握幾何光學的基本理論 光學系統的成像規律 常用光學零件的成像特性 光學系統光束限制的方法及型別 光學系統的像差概念 典型光路及光學系統的構成及工作原理等基礎知識,具有光學系統的外形尺寸設計及計算的能力,並能根據對光學零件及光學系統...

第二章總結

第二章化學物質及其變化複習提綱 第一節物質的分類 一 簡單分類法及其應用 樹狀分類法 交叉分類法 二 分散系及其分類 分散系 1 定義 一種 或多種 物質以粒子形式分散在另一種 或多種 物質中所得到的體系。2 組成 分散成微粒的物質 分散質 微粒分布在其中的物質 分散劑 3 分類 膠體 1 膠體的本...