2019-08-21

今天将应用光学第一章讲完，并且讲到了第二章的共线成像理论的图解法

今天主要讲了光路计算中有关近轴光路系统的问题。其中有符号法则问题：

顶点起算；

顺正逆负；

光轴→光线→法线

并且了解到无论多精密的球面光学仪器都会有球差的存在。

今天的重点是在透镜中已知知物体位置，即可求出其共轭像的位置：

 其中r为球面半径。

球面反射镜成像与上式类似：

球面透镜与球面反射镜的成像放大率都分为：垂轴放大率、轴向放大率、角放大率。

球面透镜垂轴放大率：

若 ，即与同号，表示成正像；反之，与异号，表示成倒像。

若，即 和同号，物像虚实相反；反之，和异号，表示物像虚实相同。

若，则 ，成放大的像；反之，，成缩小的像。

球面透镜轴向放大率：

折射面：时物点轴向移动时，像点同向移动；

：空间物体成像时要变形（比如，一个正方体成像后，将不再是正方体）。

球面透镜角放大率：

所以

球面透镜拉赫不变量：

该式表明：实际系统在近轴区成像时，在物像共轭面内，物体大小y、成像光束的孔径角u和介质折射率n的乘积为一常数J，称为拉格朗日-赫姆霍兹不变量(拉赫不变量，表征系统性能的重要参数)。

球面反射镜垂轴放大率：

球面反射镜轴向放大率：

球面角放大率：

球面镜拉赫不变量：

第二章理想光学系统的物像关系：

第一种情况：轴外点B或轴外线段AB的成像

这种情况相对简单些，即直接任选三条特殊光线中的两条作图即可求解轴外B的的像。

显然：物体AB的像是倒立的实像。

第二种情况：轴上物点的成像

有限远轴上物点A发出的同心光束中，没有一条是上述三条特殊光线，因此，必要借助于特殊的辅助光线：

过焦点F平行于AM的光线；

过主点H平行于AM的光线；

焦面上P点平行于光轴的光线；

P点过主点H的光线；

第三种情况：负焦距系统

负焦距光学系统的作图求解与正焦距系统一样, 只是像方焦面与物方焦面容易搞混出错, 因此, 需要特别注意。

第四种情况：虚物成像

虚物是由入射同心光束向前的延长线的交点形成，而非实际存在的物体，一般是由前一个系统的实像被当前系统所截得到。这里光线并非由虚物实际发出的。

第五种情况：两个及两个以上系统的成像

解决了单个光学系统的成像问题，即解决了整个光学系统的成像问题。当物体经过两个及两个以上光学系统时，依次作出每条光线经过每个系统的成像即可。

今天主要学了计算解决放大倍率物距像距问题，主要在做题中应注意符号问题，熟练使用符号法则。

以上就是今天所学。