第8章-光线的光路计算课件

预备知识子午面内的光线光路计算沿主光线的细光束光路计算1应用光学第

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章光线的光路计算应.用光.学光线计算三大类1、子午面内的光线光路计算近轴光：求各基点的位置，理想像点的位置和大小，入瞳和出瞳的位置和大小远轴光：子午面内实际光线的坐标和实际光线的像差。2、沿主光线的细光束光路计算求细光束成像的子午场曲，弧矢场曲和像散差。3、子午面外的光线或空间光线的光路计算求得空间光线的子午像差分量和弧矢像差分量，全面了解系统的成像特性。2第

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章光线的光路计算应.用光.学一、两套物像关系计算公式8.13第

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章光线的光路计算应.用光.学8.1二、几条特殊光线和平面第一近轴光线：轴上物点A发出的通过入瞳边缘点的“近轴” 光线；第二近轴光线：轴外某视场点发出的通过入瞳中心的“近轴”光线；主光线：轴外某视场点发出的通过入瞳中心的“实际”光线；子午平面：包含物点和光轴的平面称为子午平面；弧矢面：包含主光线并与子午平面垂直的平面称为弧矢面；辅轴：轴外点和球心的连线称为该折射球面的辅轴；上光线：轴外点发出通过某孔径带上边缘的光线称为某孔径带的上光线；下光线：轴外点发出通过某孔径带下边缘的光线称为某孔径带的下光线；前光线：轴外点发出通过某孔径带前边缘的光线称为某孔径带的前光线4；后光线：轴外点发出通过某孔径带后边缘的光线称为某孔径带的后光线；第

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章光线的光路计算应.光.用学一、近轴光线的光路计算：求出理想像的位置和大小1）轴上点近轴光线的光路计算计算公式已知条件结构参数：n,r,d物方条件：l,y,u8.25第

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章光线的光路计算应.光.用学对于k个折射面，需要利用过渡公式对整个系统面逐面进行对于第一近轴光线当物有限远：当物无穷远：校对公式8.26第

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章光线的光路计算应.光.用学求焦距公式举例：书上例题的计算结果注意计算精度2）轴外点近轴光线的光路计算：求出理想像高计算公式和校对公式选用近轴光线光路计算公式8.27第

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章光线的光路计算应.光.用学8.2初始数据：像高公式：出射光瞳到最后一面的距离举例：第二近轴光线8第

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章光线的光路计算应.光.用学二、轴外点远轴光线的光路计算及校对（实际光路计算）计算公式过度公式8.29第

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章光线的光路计算应.用光.学8.2当物无穷远：校对公式推导推导用图10第

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章光线的光路计算应.光.用学采用相似的推导过程可以有可得到校对公式常写为PA,故称为PA校对法8.211第

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章光线的光路计算应.光.用学在计算中要注意到两种情况：

1）有时个别面上有sinI>1，这是因为光线高度超过折射面半径的缘故。

2）当光线由玻璃射入空气中时，有的面会出现sinI>1，说明光线在该面上不能通过光学系统。三、轴外点子午面内的光线光路计算轴上点：光束对称于光轴，故只需要计算光轴上的光线即可。轴外点：斜光束，不关于主光轴对称，故上下都需计算。8.212第

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章光线的光路计算应.光.用学则初始数据8.21）当物体位于无限远时上光线主光线13下光线的光路计算第

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章光线的光路计算应.光.用学8.22）当物体在有限距离时14第

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章光线的光路计算应.光.用学上式中y为物体高度，为已知，入射光瞳的半径可由下式求得利用实际光线的计算公式和过度公式逐面计算可得到实际像高：几何示意图可以看书上图系统中有反射平面时，取n’=-n,以及该反射球面以后光路中的间隔d为负值。8.215第

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章光线的光路计算应.光.用学四、光线经过平面时的光路计算1）远轴光的光路计算：当遇到平面时候，取r为无穷，则2）近轴光的光路计算8.216第

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章光线的光路计算应.光.用学3）遇到平行平板时，处理8.217第

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章光线的光路计算应.用光.学远轴光时近轴光时8.218第

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章光线的光路计算应.光.用学轴上点沿细光束成像—完善像轴外点沿细光束成像—不完善，导致细光束像散，场曲ABIhrx-s;-tM-s’;-t’Bt’Bs’C8.2Bt’：子午像点；Bs’：弧矢像点以上四点以M为基准取正负，t’,s’不同但t,s相同，像散19。第

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章光线的光路计算应.光.用学一、确定初值由图中几何关系可以求出二、由s,t求s’,t’此即为杨氏公式8.320第

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章光线的光路计算应.光.用学讨论1、当I=I’=0时，即光束轴沿法线方向时，杨氏公式变为当t=s时，这两个式子完全相同，则t’=s’，不产生像差，相当于近轴光折射公式，通过旋转，总可以使主光线与光轴重合。2、必须事先进行光线的实际光路计算，以求出cosI和cosI’8.321第

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章光线的光路计算应.光.用学8.3三、从一个折射面向下一个折射面的过度注意：必须沿着主光线进行计算前一个折射面的子午像点为后一个折射面的子午物点，故由图可以看出其过度公式：22第

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章光线的光路计算应.光.用学过渡公式其中Di表示两个折射面沿主光线的距离，由几何关系可得where8.323第

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章光线的光路计算应.光.用学已知一个显微镜：L=-100mm,sinU=-0.1,Lz=-0.1mm,y=-10mm。试求主光线和对称于主光线的边缘上、下光线