第二单元 球面和球面系统.pptVIP

U：物方孔径角 ：像方孔径角 L ：物方截距 ：像方截距 2、垂轴线段：以光轴为基准，在光轴上为正，反之为负； 3、孔径角U和U′ ：光轴以锐角方向转到光线，顺时针为正，逆时针为负； 4、光线与法线的夹角：I 和I′ ，光线以锐角方向转到法线，顺时针为正，逆时针为负； 5、光轴与法线的夹角 ：光轴以锐角方向转向法线，顺时针为正，逆时针为负； 6、折射面之间的间隔：在折射系统中，d恒为正。 练习：试用符号规则标出下列光组及光线的位置 符号规则是人为规定的，一经定下，就要严格遵守，只有这样才能导出正确结果 使用上述公式为子午面内实际光线的光路计算公式，用上式可由L 和 U求得L′和 U′ 。 第二节 近轴区及近轴光路计算公式 近轴光路计算公式： 综上所述，轴上物点发出的光束在靠近光轴的区域的细光束经折射后仍为同心光束。这个区域称为近轴区。在近轴区行进的光线称为近轴光线。 重要公式： 式中Q 称为阿贝不变量，对于一个折射面，物空间和像空间的Q值相等，其数值随共轭点的位置而异。Ф为光焦度。 已知物点的位置在折射球面顶点O的左边50mm处，球面曲率半径为25mm，折射率n=1，n′=1.75，求像点的位置，若物点向左移5mm，求像的位置。 作业 1、已知一折射球面其r =36.48mm，n =1， n’ =1.5163。轴上点A的截距 L=-240mm，由它发出一同心光束，今取U为-1°、-2 °、 -3 °的三条光线，分别求它们经折射球面后的光路并画出光路图。（即求像方截距L’ 和像方孔径角U’ ） 第三节 单个折射球面的成像放大率及拉赫不变量 一.垂轴平面物体以细光束经折射球面所成的像 垂轴平面经单个折射球面以细光束成的像为一曲面。即物体以细光束经球面成像，也得不到完善像。 结论：当物体通过折射球面成像时，只有 位于近轴区内的物体才能成完善像。 二.单个折射球面成像的放大率和拉赫不变量 （一）垂轴放大率： 像高与物高之比为垂轴放大率，用β表示。 （二） 沿轴放大率 （三）角放大率 定义：一对共轭光线与光轴的夹角u‘和u的比值，称为角放大率，用?表示。 三个放大率之间的关系： 一个共轴球面系统的结构参数由下列数值确定（如有 k 个折射面）：各个折射面的曲率半径 ；各个折射球面的顶点之间的间隔 。各球面间的介质折射率 ，其中 过渡公式( 转面公式)—共轴系统成像计算 近轴光线在折射面投影高度 h 的过渡公式 : 第五节 球面反射镜 一.球面反射镜的物像位置 实物成实像 实物成虚像 作业 ： 1、一个玻璃球直径为400mm,玻璃折射率n=1.5，球中有两个小气泡，一个正在球心，另一个在二分之一半径处，沿两气泡连线方向在球的两边观察两个气泡，它们应在什么位置？ 如在水中（n=1.33）观察时，它们应在什么位置？ 2、一个玻璃球直径为60mm，玻璃折射率n=1.5，一束平行光射在玻璃球上，其会聚点应在什么位置？ 3、一折射面曲率半径r=150mm，n=1,n‘=1.5，当物距l=∞，-1000mm，-100mm，0，100mm，150mm和1000mm时，垂轴倍率β应为多少？ 1、已知一折射球面其r =36.48mm，n =1， n’ =1.5163。轴上点A的截距 L=-240mm，由它发出一同心光束，今取U为-1°、-2 °、 -3 °的三条光线，分别求它们经折射球面后的光路。（即求像方截距L’ 和像方倾斜角U’ ） ※光学系统一般是轴对称的，有一条公共轴线，称为光轴。这种系统被称为“共轴系统” 第四节 共轴球面系统 光轴 垂轴放大率β 沿轴放大率a 角放大率? 与单个折射球面一样有如下关系： 对于拉赫不变量： 成像计算中有两种方法： 方法1： 对每一面用追迹公式 及转面公式 方法2： 对每一面应用物像位置公式 及转面公式 当只关心物像位置且折射面很少时，用方法2较为方便。如需知道一些中间量且折射面较多时，多采用方法1。 二.球面反射镜的成像放大率： 球面反射镜的拉赫不变量： 2：