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第二章 共轴球面系统的物像关系 Coaxial Spherical System §2.1共轴球面光学系统的光路计算 §2.2球面近轴范围内的成像性质和光路计算公式 §2.3近轴光学的基本公式和它的实际意义 §2.4共轴理想光学系统的基点－主平面与焦点 §2.5单个折射球面的主平面和焦点 §2.6共轴球面系统主平面和焦点 §2.7用作图法求光学系统的理想像 §2.8理想光学系统的物像关系式 §2.9光学系统的放大率 §2.10物像空间不变式 §2.11节平面和节点 §2.12无限远物体理想像高的计算公式 §2.13理想光学系统的组合 §2.14理想光学系统中的光路计算公式 §2.15单透镜的主平面和焦点位置的计算公式 §2.1 共轴光学系统的光路计算 • 大多数光学系统都是由折、反射球面或平面组成的共轴球 面光学系统 • 光学系统的成像实际上是物体各点发出的光线经光学系统 逐面折、反射的结果 • 先讨论单个折射球面折射的光路计算问题，再过渡到整个 光学系统 • 实际光学系统中，光线和球面的位置可能是多种多样的， 为使推导出的公式在各种情况下都适用，对参数符号做了 规定 一 基本概念和符号规则 1.基本概念 • 光轴：若光学系统由球面组成，它们的球心位于 同一直线上，则称为共轴球面系统，这条直线为 该光学系统的光轴。实际上，光学系统的光轴是 系统的对称轴 • 子午面：通过物点和光轴的截面 物方截距：L＝OA，像方截距：L′=OA′ 物方孔径角:U，像方孔径角：U′ E I n ´ n I ′ h -U U ′ ϕ A O D r C -L L ′ 2. 符号规则： – 光线的传播方向：自左向右为正 – 线段 • 沿轴:以球面顶点o为起点，自左向右为正，－L，r，L′ • 垂轴 h，光轴为起点，向上为正，向下为负。 • 球面的曲率半径：球心在球面顶点的右方为正，反之为负 – 角度(一律以锐角来度量，顺时针转为正，反之为负) • 光线与光轴的夹角：光轴转向光线 -U，U′ • 光线与法线的夹角：光线转向法线 I，I′ • 光轴与法线的夹角：光轴转向法线 ϕ – 折射球面之间的长度 由前一面顶点算起到下一面顶点，自左往右为正 例： P 20 ° O A 5 10 L ＝？ U＝？ r ＝？ L ＝-10 U＝-20 r ＝-5 二 共轴球面系统中的光路计算 1.单个折射球面的光路计算