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