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理想光学系统的基本参数

发布时间:2022-07-01 17:16:50 浏览量:3090 作者:Leo

摘要

所谓理想光学系统,指的是能对任意宽空间内的点以任意宽的光束成完善像的光学系统,具备“点对应点、直线对应直线、平面对应平面”的一一对应的关系。物和像的这种关系称为共轭。表征理想光学系统的基本参数是基点和基面,即焦点、焦平面、主点、主平面、节点和节平面。

正文


理想光学系统的基本参数


焦点、焦平面


与光轴上无限远点相共轭的点称为焦点。焦点有物方焦点像方焦点之分,分别用F和F'表示。通过焦点垂直于光轴的平面称为焦平面。焦平面也分物方焦平面和像方焦平面。



主点主平面



垂轴放大率像高和物高之比)为+1的一对共轭平面,称为主平面。主平面和光轴的交点称为主点,物方主点和像方主点分别用H和H'表示。主点到焦点的距离称为焦距,焦距有正负之分,规定的光传播方向为正方向。主点指向焦点的方向为光传播方向时,焦距为正。物方焦距和像方焦距分别用f和f'表示。

存在下面关系:


当光学系统处于同一介质中时,即n=n’时,物方焦距和像方焦距绝对值相等,符号相反:




节点、节平面


放大率(一对共轭光线和光轴夹角正切之比)为+1的一对共轭平面称为节平面。它们与光轴的交点称为节点,物方节点和像方节点分别用J和J'表示。

由定义可知,经过节点的任何一对共轭光线互相平行。光学系统在同一介质中时,系统的节平面和主平面重合。若光学系统物方折射率和像方折射率不同时,节平面与主平面不再重合。位置关系由下式决定:




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