球面与共轴球面系统.pptVIP

第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日一、光线经过单个折射面的折射OEAA′II′Cr-LL′hnn′-UU′φ基本参量E－折射点OE－折射球面U、U′－物象方孔径角O－顶点h－入射高度n、n′－物象方空间折射率C－球心r－球面曲率半径I、I′－入、折射角A、A′－物点、象点L、L′－物距、象距φ－法线与光轴夹角第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日2.符号法则（便于统一计算）规定光线从左向右传播a）沿轴线段L、L′、r以O为原点，与光线传播方向相同，为“＋”与光线传播方向相反，为“－”b）垂轴线段h在光轴之上，为“＋”在光轴之下，为“－”c）光线与光轴夹角U、U′以光轴转向光线成的锐角来度量，顺时针为“＋”逆时针为“－”第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日d）光线与法线夹角I、I′以光线转向法线成的锐角来度量，顺时针为“＋”逆时针为“－”e）光轴与法线的夹角φ以光轴转向法线成的锐角来度量，顺时针为“＋”逆时针为“－”f）折射面的间隔d，一般取“＋”g）所有参量是含符号的量，但图示标为参量的大小。第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日二、远轴光的计算公式（实际光线光路计算）给定n、n′、r，已知L、U，求解L′、U′其中U、U′较大，远轴光线成像（大光路）OEAA′II′Cr-LL′hnn′-UU′φ第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日3）物点位于物方无限远时，入射光线位置由高度h决定。说明：1）L′＝f(U、L、n、n′、r)2）当L为定值时，L′随U变化而变化，象方光束失去同心性，成不完善象，形成球差。第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日三、近轴光计算公式（小光路光线计算公式）U、U′、I、I′很小，正弦值可用弧度代替。（基本量均小写）说明：1）l′＝f(r、n、n′、l)2）l′与u无关，象方光束同心，近轴光以细光束成完善象。3）成的完善像称为高斯像，由l′决定；通过高斯像点垂直于光轴的像面称为高斯像面；构成物象关系的一对点称为共轭点。4）物位于无限远，第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日四、常用推导公式a：（物象方的截距与孔径角之积不变）b：阿贝不变量(物象方的折射率、球面半径和截距之间的关系)Q随物象共轭点位置变化而变化。c：(u′、u关系)d:（常用的物象位置关系）第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日§2－2单个折射球面的成像放大率、拉赫不变量OEAA′Cr-ll′hnn′-uu′BB′y-y′垂轴放大率：像的大小和物的大小的比值第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日说明：a)β取决于n、n′、l′、lb)β0，l、l′同号，物象同侧，虚实相反β0，l、l′异号，物象异侧，虚实相同c)β0，成正象β0，成倒象d)β1，成放大象β1，成缩小象第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日b）轴上大线段A1A2A1′A2′nn′2.轴向放大率：光轴上一对共轭点沿轴移动量之间的比值a）轴上无限小线段说明：α≠β，轴向和垂轴不具放大相似性α0，物象沿轴向同向移动。第11页，共22页，星期日，2025年，2