1、第二章几何光学成像 1.成像 2. 共轴球面组傍轴成像 3. 薄透镜 5. 光学仪器下页几何光学中，用有向直线表示光能量的传播方向，这些有向直线称为 光线有一定关系的光线的集合，称为光束若光束相交于一点，这样的光束称为同心光束S发散的同心光束 光束的心在无穷远会聚的同心光束S在各向同性均匀介质中，同心光束与球面波相对应；发光点在无穷远的同心光束，与平面波相对应1.光束下页上页 1. 成像几何光学的主要内容光具组：由若干反射或折射面组成的光学系统 理想光具组：能够使通过系统的同心光束仍保持同心性的光学系统 Q Q理想光具组理想光具组2.光具组虚物实像虚物 未经光学系统变换的会聚同心光束的心，称为
2、虚物虚像 经光学系统变换后的发散同心光束的心，称为虚像实物实像实物 未经光学系统变换的发散同心光束的心，称为实物实像 经光学系统变换后的会聚同心光束的心，称为实像 3.物 像的定义会聚同心光束发散同心光束会聚同心光束 会聚同心光束物与像Q Q光具组实物成实像 实物成虚像QQ光具组虚物成实像QQ光具组虚物成虚像QQ光 具 组L1 L2 L3S S1是透镜 L1的 实像，是透镜 L2的虚物；是透镜 的虚像，是凹面镜 的实物是最后实像像点 .下页上页请看 P37 图 2-34. 物空间和像空间物空间 - 未经光学系统变换的光束所在的几何空间。它包括所有的实物点虚物点所在的几何空间。像空间 - 经光学
3、系统变换后的光束所在的几何 空间。它包括所有的实像点虚 像 点所在的几何空间。说明： 对于给定的光学系统，无论物与像是实是虚，均具有共轭特点，这是光路可逆性原理的必然结果。 实物、实像的意义在于有光线实际发自或通过该点，而虚物、虚像仅仅是由光的直线传播性质给人眼造成的一种错觉，实际上并没有光线经过该点。 表述 1 同心性不变：表述 2 等光程成像：Q Q光具组关于光学系统理想成像的条件：由物点发出的同心光束通过光具组后应保持其同心性不变。 由物点发出的所有光线通过光具组后均应以相等的光程到达像点。 等光程性的推导不作要求，其用于透镜成像，光的干涉，衍射中。近轴条件限制了光线与光轴下页上页2.
4、共轴球面组傍轴成像1.傍轴 (近轴 )条件在近轴条件下，单球面折射系统可视为理想光学系统，光线与光轴的夹角小于 时，有 sin tan ，经系统变换后，仍为同心光束，光学系统满足这样条件的区域， 轴上发出的同心光束，的夹角。同心光束经其变换后，可认为仍具有单心性。光轴各折反射球面的球心所在的一条直线上2.光在单个球面上的折射 光在两介质分界面发生折射，界面是球面的一部分。 hHp pMCn：物方介质的折射率n：物方介质的折射率C：球心Q：物点Q：像点 顶点：球面在光具组中的对称点 A 光轴：使光线不发生偏折的方向，如过球心并垂直于球面的方向 主光轴：过球面顶点 A和球心 C的连线 主截面：包含主光轴的截面
