几何光学课件

物象关系式

焦距横向放大率单球面折射单球面反射平面折射高斯公式牛顿公式像倒立像正立像缩小；，像放大。§4薄透镜的成像公式和放大率

凸透镜（convexlens）——边缘薄中间厚透镜；反之是发散透镜。符号为凹透镜（concavelens）——边缘厚中间薄

薄透镜（Thinlenses）——透镜厚度与球面曲率半径相比可以忽略不计的透镜；的透镜。透镜折射率比周围介质大时，是会聚的透镜，透镜折射率比周围介质大时，是发散透镜；反之是会聚透镜。符号为不可忽略的是厚透镜。薄透镜

d＜＜r1,r2,f,f’,p,p’

薄透镜的厚度d≈0

薄透镜的光心在O点薄透镜折射率n0，两球面曲率半径r1、r2，物点p，求其像点的位置。焦点焦距

高斯公式

牛顿公式

二、薄透镜物象公式o横向放大率可得光焦度当

时，有实焦点，称为会聚透镜。当

时，为虚焦点，称为发散透镜。由当薄透镜置于空气中，o例：已知近视眼镜片，求：解：度（眼睛的度数）（屈光度）例：已知近视眼镜片为一弯凹透镜，两球面的半径分别为r1=5.0cm,r2=4.0cm,玻璃的折射率n0=1.5,在空气中使用，试求该透镜的焦距和光焦度。

解:该透镜的形状如图所示，据光焦度公式

=-2.5D(屈光度)=-250度(眼镜的度数)

r2

r1

c2c1焦平面——通过焦点垂直主轴的平面。利用焦平面作图求像：利用焦平面求轴上物的像：将凸透镜换成凹透镜如何作图？利用焦平面求轴上物的像：§5共轴球面系统一·共轴球面系统成像的分析方法····共轴球面系统成理想像的条件：傍轴条件共轴球面系统：共轴球面系统求像的方法：逐次成像法基点、基面法§6光阑光瞳（diaphragmpupil）1．光阑

光学元件的边缘，或者一个具有一定形状的开孔的屏，称为光阑。透镜的边缘其实就是光阑.。图（a）2.

有效光阑(孔径光阑）透镜L2的边缘限制光束。图（b）

透镜L1的边缘限制光束。有效光阑：是限制入射光束最起作用的光阑，它和物点位置有关

（本节仅讨论圆形对称光阑)

一．光阑的作用光阑：对成像光束起限制作用的光学元件如，开孔挡光屏，元件边框作用：1．改善成像质量，减少某些像差

2．控制通过系统的光能量

3．限制成像的范围（视场大小）

4．拦截有害的杂散光分类:孔径光阑,视场光阑,消杂散光光阑阑只有L1时,L1对P点发出的光束孔径限制最厉害。加上L2时,L2对P点发出的光束孔径限制最厉害。加上DD’,DD’对P点发出的光束孔径限制最厉害例1孔径光阑：对（轴上物点发出的）光束孔径限制最大的光阑。（决定通过光学系统光束截面、光功率大小的光阑）D’P’L1DPL2设B为有效光阑。3．光瞳孔径光阑经前方光学系统所成的像B’为入射光瞳；B’和B”对整个光具组是共轭的。有效光阑经后方光学系统所成的像B”为出射光瞳。视场光阑

入射窗和出射窗

0例:视场光阑:对限制成像范围最起作用的光阑光阑与景深

孔径光阑起限制成像光束口径大小的作用，它影响到空间成像的景深。对给定大小的光阑，若在P点前后一段距离

x

内，物体上各点在感光片上生成的像都可看成是清晰的，则物空间内距离

x称为景深。像空间相应的距离称为焦深。

景深与焦深：

光阑孔径愈小，景深愈长。但孔径太小，像的分辨率会降低。6．4相对孔径和f数相对孔径：孔径光阑(物镜)的直径与物镜焦距之比D/f’

孔径光阑是限制入射光束能量多少的元件，望远镜系统的孔径光阑多为物镜。※

D/f’↑→系统的聚光能力越强。f数：相对孔径D/f’的倒数。f’/D=f/数以f/no表示，将f/数的数值写在no