1-6光学系统类别和成象的概念_应用光学

1、 QNQN IR 反射定律反射定律 l对均匀介质的情形，相当于n=n,代入上面 向量形式的折射定律折射定律： 这是均匀介质中的直线传播定律直线传播定律 QQ l如果把n=-n代入上面向量形式的折射定律折射定律， 也可以得到反射定律反射定律： Q NQN nQ Nn QN 折射定律：折射定律： 第六节第六节 光学系统光学系统 类别和成像的概念类别和成像的概念 林 硕 E-mail: linshuo_ 一、光学系统一、光学系统 根据一定要求把光学零件按一定规律组合起来的系统， 作用是改变光线传播方向。 1、共轴系统，非共轴系统 共轴系统：系统具有对称轴线 非共轴系统：没有对称轴线 2、球面系统，非

2、球面系统 球面系统：光学系统中各零件表面均为球面（包含平 面，平面可视为 R = 的球面） 非球面系统：包含非球面的光学系统 3、共轴球面系统系统 定 义：一光学系统中，所有球面的顶点均位于同一公共 轴线上，该系统称共轴光具组。 二、成像基本概念 1、透镜类型 凸透镜(正透镜, 会聚透镜)：中心厚，边缘薄，使 光线会聚 凹透镜(负透镜,发散透镜)：中心薄，边缘厚，使 光线发散 透透 镜镜 透镜的分类透镜的分类 透镜透镜：透明介质透明介质磨制成的薄片，其两表面都为磨制成的薄片，其两表面都为球面球面或其中或其中 一面为平面。一面为平面。 凸透镜凸透镜：透镜中央比边缘厚透镜中央比边缘厚； 双凸双凸

3、平凸平凸 弯凸弯凸 O1O2 O1O2O1O2 凹透镜凹透镜：透镜中央比边缘薄透镜中央比边缘薄； 双凹双凹 平凹平凹 弯凹弯凹 O1O2O1O2 O1O2 凸透镜与凹透镜凸透镜与凹透镜 薄透镜与厚透镜薄透镜与厚透镜 如果如果透镜的厚度透镜的厚度与其成像性质相关的物理量（例如与其成像性质相关的物理量（例如 曲率半径曲率半径、焦距、物距、像距）相比小得多，从而可忽、焦距、物距、像距）相比小得多，从而可忽 略不计时，称之为薄透镜，否则称为厚透镜。略不计时，称之为薄透镜，否则称为厚透镜。 2 O 1 O 2 O 1 O 2、基本概念、基本概念 主轴主轴：连接透镜两球面曲率中心的直线；连接透镜两球面曲率

4、中心的直线； 主截面主截面：包含主轴的任一平面；包含主轴的任一平面； 光心光心：薄透镜的中心；薄透镜的中心； 1 r 1 O 2 O 2 r O 2、透镜作用成像 A A A点称为物体A通过透镜所成的象点。 A与A互为物像关系，在几何光学中称为“共轭”。 3、透镜成像原理 凸透镜 A O P Q P Q O A P Q 凹透镜 A A 4、几个名词 象点：出射光线的交点 实像点：出射光线实际交点，用屏可以找到 虚像点：出射光线延长线交点，用屏找不到 物点：入射光线交点 实物点：实际入射光线交点 虚物点：入射光线延长线交点 物空间：物所在的空间 实物空间：系统第一面之前空间实物空间：系统第一面之

5、前空间 虚物空间：系统第一面以后空间虚物空间：系统第一面以后空间 像空间：像所在的空间 实像空间：系统最后一面之前空间实像空间：系统最后一面之前空间 虚像空间：系统最后一面以后空间虚像空间：系统最后一面以后空间 实物，虚物的判断实物，虚物的判断 1、入射光束：、入射光束： 发散发散实物；实物； 会聚会聚虚物。虚物。 2、物所处空间：、物所处空间： 物空间物空间实物；实物； 象空间象空间虚物。虚物。 会聚光束对于次一个球面会聚光束对于次一个球面 来说是入射光束，故仍应将其来说是入射光束，故仍应将其 顶点看做是物，不过这只是算顶点看做是物，不过这只是算 虚物虚物。 但物空间介质的折射率均按实际入射光线所在的（即但物空间介质的折射率均按实际入射光线所在的（即 透镜前方）空间的折射率计算，透镜前方）空间的折射率计算， 像空间的介质折射率像空间的介质折射率 均