第四章 理想光学系统 • 本章要点 1. 理想光学系统原始定义 2. 理想光学系统的焦点、焦平面、主点、主平面 3. 理想光学系统的节点 4. 理想光学系统的物像位置关系,牛顿公式和高斯公式 5. 理想光学系统物方焦距与像方焦距的关系 6. 理想光学系统的拉氏不变量 7. 理想光学系统的光焦度及其与焦距的关系 8. 理想光学系统的垂轴放大率、沿轴放大率和角放大率及其关系 9. 几个特殊位置的三种放大率 10. 理想光学系统的作图法 11. 理想光学系统的组合:作图法和计算法 12. 远距型和反远距型理想光学系统模型 13. 多光组组合,正切计算法,截距计算法 14. 各光组对总光焦度得贡献 15. 焦距仪基本原理 16. 望远镜系统的理想光学系统模型 17. 视觉放大率概念 18. 望远镜与其他光组的组合 19. 薄透镜成像原理 20. 厚透镜的基点和基面及其与光组组合的关系 引言 单个折射球面(或反射球面) 单薄透镜 对细小平面以细光束成完善像实际光学系统 对具有一定大小的物(视场) 以宽光束(孔径) 一个光学系统必须由若干元件组成,经反复精密计算,使其成像接近完善。 开始时,首先将系统看成是理想的 §4-1 理想光学系统及其原始定义 [返回本章要点] 理想光学系统——像与物是完全相似的 物空间 像空间 点 ——> 共轭点 直线 ——> 共轭直线 直线上的点 ——> 共轭直线上的共轭点 理想光学系统理论——高斯光学 §4-2 理想光学系统的基点和基面 一、焦点 F,F’ 与焦平面 [返回本章要点] 物方无穷远 A F’: 后焦点,像方焦点 轴上物点 F A’(处)F:前焦点,物方焦点 A→ F’:物方无穷远垂轴平面的共轭平面为通过 F’的垂轴平面(后焦平面,方焦面) F’→A:像方无穷远垂轴平面的共轭平面为物方过 F 的垂轴平面(前焦平面,物方焦面) 注意:这里F与F’不为共轭点,A 与A’也不为共轭点 二、主点H,H’和主平面 [返回本章要点] 延长 TE1,FS1交于Q H,H’亦为一对共轭点 延长 SkR,EkF’交于Q’点 H,H'——物(像)方主点,前(后)主点,QH,Q'H'——物(像)方主面,前(后)主面,且 HQ与H'Q'共轭,β = 1,物、像方主面是一对β =1的物像共轭面 光学系统总包含一对主点(主平面),一对焦点(焦平面),前者是一对共轭点(面),后者不是 像方焦距,后焦距 物方焦距,前焦距 只要一对主点、一对焦点的相对位置一定,一个光学系统的理想模型就定了...