【大学课件】共轴球面光学系统.ppt
§7.5 共轴球面光学系统,一、转面公式 二、拉赫不变量 三、放大率公式 1、垂轴放大率 2、轴向放大率 3、角放大率 四、光路计算 1、一般光路计算列表 2、近轴区光路计算列表 3、一般光路计算流程图,http:/www.docin.com/sundae_meng,一、转面公式基本参量共轴球面光学系统,成像时涉及的参量,(2) 光线参量 孔径角: u1,u1' ,u2,u2' ,um,um'。,(3) 物像参量 (a) 物像高度: y1,y1' ,y2,y2' ,ym,ym' ; (b) 物像距: l1, l1' , l2, l2 ' , ,lm, lm' 。,(1) 光学系统参量 (a) 各球面的曲率半径: r1,r2,rm; (b) 各球面两侧的折射率: n1,n1',n2,n2' ,nm,nm' ; (c) 相邻两球面顶点的间距: d1,d2,dm-1。,一、转面公式公式共轴球面光学系统,转面公式 (1) 光学系统参量 折射率: n2n1' ,n3n2' ,nmn' m1 。 (2) 光线参数 孔径角: u2u1' ,u3u2' ,umu' m1。 (3) 物像参量 (a) 物像高度: y2y1' ,y3y2' ,ymy' m1; (b) 物像距: l2=l1' d1,l3=l2' d2,lm=l' m-1'dm-1。,二、拉赫不变量共轴球面光学系统,由折射球面的拉赫不变量有 n1y1u1n1'y1'u1' n2y2u2n2'y2'u2' nmymumnm'ym'um' 由转面公式可得 nyu n1y1u1 n2y2u2nmymumn'y'u',1、垂轴放大率放大率,说明: b0成正立的像, b1成放大像, |b|1成缩小像; b v/v 。,(y),(y'),2、轴向放大率放大率,说明: a0,则dl和dl'同号,物像运动方向相同; a0,则dl和dl'异号,物像运动方向相反; a v'/ /v/。,3、角放大率放大率,三种放大率的关系,1、一般光路计算列表共轴球面光学系统,sinI=(L-r)/r*sinU sinI'=n/n'*sinI·L'r+r*sinI'/sinU' U'=I+U-I',Li+1=Li'di,2、近轴区光路计算列表共轴球面光学系统,i=(l-r)/r*u i'n/n'*i l'r+r*i'/u' li+1=li'di u'=i+u-i',3、一般光路计算流程图共轴球面光学系统,例题共轴球面光学系统,例题1 一个玻璃球直径为40mm,折射率为1.5,一束平行光入射到玻璃球上,其汇聚点在什么位置?如果在玻璃球前25mm处放置一个高为1mm的物体,试求解像的位置和大小.,例题球面镜成像,例题2 一凹球面反射境,半径r12cm,当物距分别为时-24cm,-12cm,-9cm,-2cm,求像的位置和垂轴放大率。,例题球面镜成像,例题3 有一个放映机,使用一个凹面反光镜进行聚光照明,光源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长10mm,投影物高为40mm,要求光源像等于投影物高,并且反光镜离投影物平面距离为600mm,求该反光镜的曲率半径等于多少?,作业§7.4共轴球面光学系统,1 7-7 已知一透镜的结构参数如下(单位mm):r110,r225,d7,n11.0,n1'n21.5163,n2'1.0,在光轴上距透镜前顶点L1-140mm处有一点光源,求(1)U10的光路; (2)在近轴近似下,试求该光源的像点的位置。 7-10,