您好,欢迎光临本店!| 登录| 快速注册

购物车0
  • 购物车购物车中没有商品

13510845302

商城首页 > 技术文献 > 理想光学系统的物像关系即图解法求像、解析法求像等

理想光学系统的物像关系即图解法求像、解析法求像等

发布时间:2011-01-19   来源:11317仪器商城  

                                            理想光学系统的物像关系即图解法求像、解析法求像等

一、图解法求像

1、什么是图解法求像?

已知一个光学系统的主点(主面)和焦点的位置,利用光线通过它们后的性质,对物空间给定的点、线和面,通过画图追踪典型光线的方法求像。

2、可选择的典型光线和可利用的性质:

  • 平行于光轴入射的光线,经过系统后过像方焦点;
  • 过物方焦点的光线,经过系统后平行于光轴;
  • 倾斜于光轴入射的平行光束经过系统后会交于像方焦平面上的一点;
  • 自物方焦平面上一点发出的光束经系统后成倾斜于光轴的平行光束;
  • 共轭光线在主面上的投射高度相等。

3、实例:

  • 对于轴外点B或一垂轴线段AB的图解法求像:

 

轴上点的图解法求像:

方法一:

 

方法二:

 

  • 上点经两个光组的成像: 请同学们自学。

二、解析法求像

理论依据:共轴理想光学系统成像理论(若已知主平面这一对共轭面、以及无限远物点与像方焦点、物方焦点与无限远像点这两对共轭点,则其他一切物点的像点都可以表示出来)

  • 牛顿公式:

物和像的位置相对于光学系统的焦点来确定,以焦点为原点,用x、x’分别表示物距和像距。

 

两对相似三角形△BAF、△FHM和△H’N’F’、△F’A’B’ 可得:

 

 

由此可得牛顿公式:

牛顿公式的垂轴放大率公式为:

  • 高斯公式

物和像的位置相对于光学系统的主点来确定:以主点为原点,用l、l’来表示物距和像距。

得l、l’与x、x’的关系:

 

 

代入牛顿公式整理得高斯公式: 

相应地,高斯公式的垂轴放大率公式为: 

 

当光学系统物空间和像空间的介质相同时,物方焦距和像方焦距有简单的关系:f’= -f。

说明几点:

  • 垂轴放大率β与物体的位置有关,某一垂轴放大率只对应一个物体位置;
  • 对于同一共轭面,β是常数,因此平面物与其像相似;
  • 理想光学系统的成像性质主要表现在像的位置、大小、虚实、正倒上,利用上述公式可描述任意位置物体的成像问题;
  • 工程实际中有一类问题是寻求物体放于什么位置,可以满足合适的倍率。

例:三片型照相物镜, 若要求此物镜成像-1/10x, 问物平面应放在什么位置。

利用垂轴放大率公式并代入前面求得的数据

f= - 82.055mm有

=-820.55mm

-890.5684mm

即物平面应放在离开三片型物镜第一面顶点左侧890.5684mm的地方。

 

三、由多个光组组成的理想光学系统的成像

1、光组:一个光学系统可由一个或几个部件组成, 每个部件可以由一个或几个透镜组成, 这些部件被称为光组。

2、光组间的过渡公式:

 

过渡关系式:,

②焦点间隔或光学间隔 :第一光组的像方焦点F1'到第二光组物方焦点F2的距离。符号规定:

③光学间隔与主面间隔之间的关系:

 

④一般的过渡公式和两个间隔间的关系为:

 

 

 

⑤整个系统的放大率β等于各光组放大率的乘积

 

四、理想光学系统两焦距之间的关系

物方焦距和像方焦距之间的关系式

 

说明:

  • 光学系统两焦距之比等于相应空间介质折射率之比。绝大多数光学系统都在同一介质(一般是空气)中使用, 即,故两焦距是绝对值相同, 符号相反, 即。
  • 若光学系统中包括反射面, 则两焦距之间的关系由反射面个数决定, 设反射面的数目为k, 则可写成如下更一般的形式:

 

3、理想光学系统的拉赫公式:

现在有0人对本文发表评论
  • 暂时还没有任何用户评论

用户名: 匿名用户
E-mail:
评价等级:
评论内容:
验证码: captcha
品牌导购
热点资讯

© 2005-2020 11317仪器商城 版权所有,并保留所有权利。
深圳市宝安区石岩街道塘头一号路创维创新谷5B栋6楼 Tel: 13510845302 E-mail: sales0026@3nh.com
QQ 2121964887|卢先生 QQ 2976464251|李先生 QQ 1650791026|陈女士 QQ 1965426044|李先生
ICP备案证书号:粤ICP备08127874号
共执行 385 个查询,用时 0.404384 秒,在线 23 人,Gzip 已启用,占用内存 5.975 MB

在线客服