几何光学2ok.pdf

1.3 光学成像的基本概念 1.光束 2. 光学系统 3. 物像的定义 4. 物空间和像空间 5 . 近轴条件 6 . 符号规则 7 . 像差 1.光束 几何光学中，用有向直线 (光线)表示光能量的传播方向 有一定关系的光线的集合，称为光束。若光束中各光线本 身（或其延长线）相交于一点 （物点、像点），这样的光 束称为同心光束。 S S 发散的同心光束 会聚的同心光束 光束的心在无穷远 在各向同性均匀介质 中，同心光束与球面波(kr)相对应； 发光点在无穷远的同心光束，与平面波相对应。 ２. 光学系统 光学系统是指光在传播过程中遇到的折射或反射平面、球 面以及由这样的几个界面组成的系统。（光具组） 能严格地保持光束的同心性的光学系统，叫做理想光学系 统，或者说是对物空间所有物点发出的同心光束均能实现 严格成像的光学系统。 理想光学系统：物方的点↔ 像方的点 一 一互相对应 （光的可逆性原理）→ 共轭点。物与像 的一一对应关系 称为共轭. 理想光学系统：从物点到像点的各光线的光程相 等，物像之间的等光程性 F ：MAX ？MIN ？ CON. 3. 物像的定义 实物 未经光学系统变换的发散同心光束的心，称为实物． 虚物 未经光学系统变换的会聚同心光束的心，称为虚物． 实像 经光学系统变换后的会聚同心光束的心，称为实像． 虚像 经光学系统变换后的发散同心光束的心，称为虚像． 发散同 会聚同 心光束 S S ′心光束 实物实像 S ′ 虚物实像 S 光学系统中，要确定某光束的心是像还是物， 首先要确定单元。 L L 1 2 L 3 • • • • ′ S S2 S ′ 1 S ′ 3 S′是透镜L 的实像，是透镜L 的虚物； 1 1 2 S′是透镜L 的虚像，是凹面镜L 的实物． 2 2 3 S′是最后实象像点.3 4 . 物空间和像空间 物空间 未经光学系统变换的光束所在的几何空间称 为物空间．它包括所有的实物点．虚物点所在的几何 空间也属于物空间，或称为延拓物空间。 像空间 经光学系统变换后的光束所在的几何空间称为 像空间，它包括所有的实像点．虚像所在的几何空间也