实验4 光具组基点的测定 有两个或两个以上的共轴薄透镜组合而成的光学系统（共轴球面系统），称为光具组．最后成像的位置及像的大小可以利用作图法逐步求出，也可用薄透镜成像的高斯公式逐步计算出．但是，最简捷的方法通常是将光具组作为一个光学元件，不论光具组透镜焦距及透镜间的距离为何值，在表征系统成像的性质时，只需给出六个特别点，利用一次成像的高斯公式就可以得到所成像的位置及放大率．这六个点，统称为光具组的基点． ·实验目的 1.了解测节器的构造及工作原理； 2.加强对光具组基点性质的认识； 3.掌握光具组基点与焦距测定的方法． ·实验仪器 光具座，测节器，薄透镜（4 片），物屏，光源，准直透镜，平面反射镜，白屏． 测节器由一个可绕铅直轴'OO 转动的水平滑槽R 与待测光具组（由透镜L1、L2 共轴用套筒链接）组成如图4 -1 所示，光具组可沿滑槽水平移动，并可由槽上的刻度尺读出转轴、L1、L2 的位置． ·实验原理 一、光具组的基点和基面 P RL1LSL2LO'O'PS 图4 -1 光具组基点测定实物图 1.主点和主面 若将物体垂直于系统的光轴，放置在物方主点H 处，则必成一个与物体同样大小的正立的像于像方主点H'处，即主点是横向放大率β＝＋１的一对共轭点．过主点垂直于光轴的平面，分别称为物方和像方主面，如图 4-2 中的MH 和M'H'． 2.节点 节点是角放大率γ=+1 的一对共轭点．入射光线（或其延长线）通过物方节点N 时，出射光光线（或其延长线）必通过像方节点N '，并与N 的入射光线平行（如图 4-1）． 当共轴球面系统处于同一介质中时，两主点分别与两节点重合． 3.焦点、焦面 平行于系统主轴的平行光束，经系统折射后与主轴的交点F称为像方焦点；过 F垂直于主轴的平面称为像方焦面．像方主点H＇到像方焦点F的距离，称为系统的像方焦距 f ．此外，还有物方焦点F 及焦面和焦距 f． 综上所述，薄透镜的两主点与透镜的光心重合，而共轴球面系统两主点的位置，将随各组合透镜或折射面的焦距和系统的空间特性而异．下面以两个薄透镜组合为例进行讨论． 设两薄透镜的像方焦距分别为 f1＇和f2＇，两透镜之间距离为 d，则透镜组的像方焦距 f 可由下式求出： dfffff'2'1'2'1' （4-1） 光具组物方焦距与像方焦距大小相等，两主点位置为： dffdfp'2'1'2' dffdfp'2'1'1 （4-2） M'M'H'NN HF'Fi'iQ0SPp图 4-2 理想光具组成...
