课件第7课【光组组合与透镜】.pptVIP

三、透镜公式 1、组合问题：由两个折射球面的组合公式可得出 1）f’由介质、间隔、球面弯曲程度决定； 2）弯曲可以改变主面位置、改变d，改变f’ 3）光焦度φ=1/ f’=？（当d=0时，有？） 4）焦点、主面位置均可得出 * 三、透镜公式 2、透镜焦距和主面位置随曲率半径和厚度d的变化而变动的情况 （1）透镜焦距f’的正负，即会聚或发散的性质决定于其形状或曲率半径的配置。 （2）对于双凸透镜，曲率半径固定后，厚度的变化可使其焦距为正值，负值和无限大值。也可使主面在透镜以内，互相重合，透镜以外或无限远处。 （3）对于双凹透镜，其焦距f’总为负值，是发散透镜。 （4）平凸和平凹透镜的主面之一与透镜球面顶点重合,另一主面在透镜以内距平面d/n处。平凸（平凹）透镜的像方焦距总为正（负）值，与厚度无关。 * 2、透镜焦距和主面位置随曲率半径和厚度d的变化而变动的情况 （5）正弯月形透镜的主面位于相应折射面远离球面曲率中心一侧；负弯月形透镜的主面位于相应折射面靠近曲率中心的一侧。这两种弯月形透镜的主面可能有一个主面位于空气中，或两个主面同时位于空气中，由两个曲率半径和厚度的数值决定。 (6)忽略厚度不计的透镜称为薄透镜。 * 四、薄透镜（光组） 1、定义 2、薄透镜的组合(光焦度的组合) 3、共轭距公式 4、成像特性 * 物象位置关系的定性研究 1）物象移动方向一致，α＞0， 2）用以验证作图题目、解析计算（物象位置关系的定性研究） 3）用以讨论物体在不同空间的放大、缩小、虚实、倒立、正立等 结论： A、物空间＞像空间，→（该物空间中的物经过系统后）成缩小像，用α=β2讨论 B、物象区间在系统的同侧，→成正像，虚实相反 C、物象区间在系统的异侧，→成倒立像，虚实相同 * 物象位置关系的定性研究 负光组 正光组 * （1）正光组、虚物成像 (a )虚物在一倍焦距内 F F ’ A B A’ B’ 缩小正立实像（一倍焦距之内），物像同侧 H’ H * (b)虚物在一倍焦距之外，二倍焦距之内 成正立、缩小、实像（一倍焦距之内）， 物像同侧 F F ’ A B A’ B’ H’ H 2F ’ * (c)虚物在二倍焦距之外 成正立、缩小、实像（一倍焦距之内）， 物像同侧 F F ’ A B A’ B’ H’ H 2F ’ * （2）负光组，实物成像 （a）物在二倍焦距外 像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内 A F F ’ H H’ B 2F ’ 2F A’ B’ * （b）物在一倍焦距外，二倍焦距内 像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内 A F F ’ H H’ B 2F ’ 2F A’ B’ * （c）物在一倍焦距内 像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内 A F F ’ H H’ B 2F ’ 2F A’ B’ * （3）负光组，虚物成像 （a）虚物，右侧，一倍焦距内 像：放大正立实像，同侧 A F F ’ H H’ B A’ B’ * （b）虚物，右侧，一倍焦距以外，二倍焦距以内 像：放大，倒立，虚像，两侧 A F F ’ H H’ B A’ B’ 2F ’ 2F * （c）虚物，右侧，二倍焦距以外 像：倒立、缩小、虚像，两侧，一倍焦 距外 A F F ’ H H’ B A’ B’ 2F ’ 2F * * 2.5 理想光学系统的组合 三片型照相物镜 引言：等效系统的等效参量（主点、焦点） * 2.5 理想光学系统的组合 一、两个光组组合分析 概述： 1）图解法和解析法（焦点位置公式、焦距公式、主点位置公式等） 2）问题的实质：已知单个光组的参量及相对位置，求两光组组合成的等效系统的基点和基面。 （逆向设计：光组分解） F1 F2 F`1 H1 H`1 H2 F`2 H`2 * 注意：△和d 一、两个光组组合分析 1、双光组组合图解分析 1）像方焦点：在物方空间引一条平行于光轴的光线，其出射光线与光轴的交点即为等效系统的后焦点。——作图中利用了轴上点求像的方法（辅助线） 2）像方主点：过平行入射光线与其共轭光线的交点作光轴的垂面即为像方主面，垂足为像方主点，像方焦点到该点的距离即为像方焦距 3）物方焦点：求像方光线的物方光线 4）物方主点H，HF=f（以H为原点）物方焦点到该点的距离即为物方焦距 * 1、双光组组合图解分析 * 光组一 光组二 * 2、解析法组合分析中的参量 1）等效焦点的位置 2）等效主点的位置 3）等效焦距：主点到焦点的距离，以相应主点为原点 注意原点的定义 牛顿参量（以焦点为原点）和高斯参量（以主点为原点） 物方参量以第一光组的物方基点为原点；像方参量以第二光组的像方基点为原点 原点在前；从原点到参量点 * 3、组合公式的推导 已知：两个光学系统的焦距及两个光学系统间的光学间隔 求：①像方焦点F的位置