§1.2成像的基本原理薄透鏡成像一、成像的基本概念理想成像：點物→點像，理想光學(xué)系統(tǒng)同心光束的轉(zhuǎn)換：理想光學(xué)系統(tǒng)PP‘§1.2成像的基本原理1-4-3/12幾個概念：實物、虛物、實像、虛像；

物方，像方§1.2成像的基本原理1-4-4/12實物:發(fā)出發(fā)散球面波的實際物點實像:可以用屏直接接收觀察的會聚成像波的交點虛物:入射會聚球面波的交點虛像:出射發(fā)散球面波，出射光反向延長線的交點物方:與入射光束相聯(lián)系像方:與出射光束相聯(lián)系§1.2成像的基本原理nn

PP

(a)實物成實像n

nPP

(b)實物成虛像nn

PP

(c)虛物成實像nP(d)虛物成虛像n

P

成像的四種情況1-4-5/12PP

OIP－P

共軛點O－I

共軛面物像的共軛性§1.2成像的基本原理1-4-6/12二、薄透鏡(thinlens)成像PP

O1dnLO2Onn

光心O：O1、O2合一薄透鏡：d0以下分析薄透鏡傍軸成像§1.2成像的基本原理1-4-7/12(1)像方焦點F

：與光軸平行的光線入射時,出射光束的中心圖中只標正量1．焦點(focus)與焦距(focallength)像方焦距f

：O到F

的距離§1.2成像的基本原理f

實焦點f

>0凸（正）透鏡F’－f

’虛焦點f

’

<0凹（負）透鏡F’oo1-4-8/12(2)物方焦點F：出射光與光軸平行時，入射光束的中心(3)f和f

關(guān)系可證：

n’=n

時，f

’=f

F在O左方，f>0；

F在O右方，f<0.物方焦距f：O到F的距離§1.2成像的基本原理f

實焦點f>0凸透鏡Fo－f虛焦點f<0凹透鏡Fo1-4-9/122.成像公式

nn

PP

ss

s：物距，物點在光心左方為正；s

：像距，像點在光心右方為正.n=n’

時n≠

n’

時，f≠f’,可證高斯公式

§1.2成像的基本原理1-4-10/12另一形式：n=n’

時代入到高斯公式可得

牛頓公式§1.2成像的基本原理ff

’ss

PP

FF’Oxx

1-4-11/12§1.2成像的基本原理軸外物點成像作圖法:三條特殊光線FF’PP’O123光線1:平行于光軸入射的光線出射后穿過像方焦點F’光線2:穿過物方焦點F入射的光線出射后平行于光軸光線3:穿過透鏡光心O入射的光線出射后方向不變(當(dāng)n=n’時)1-4-12/12其中任意兩條光線的交點即可確定像點3.橫向放大率

y,y

在軸上方為正，下方為負.

與高斯公式相應(yīng)：與牛頓公式相應(yīng)：n=n’

時§1.2成像的基本原理s

F

s

PQQ

P

Oy-y’1-5-1/114.焦面性質(zhì)

焦面：過焦點且與光軸垂直的面物方焦面過F像方焦面過F

焦面性質(zhì)：n=n

為例中心在物方焦面的入射光出射后成為平行光，其方向沿該中心與光心的連線；中心在像方焦面的出射光入射時為平行光，其方向沿該中心與光心的連線.§1.2成像的基本原理(a)主軸付軸FQOF’QO(b)F’Q(c)oF

Q(d)o1-5-2/11例：軸上物點成像作圖法，利用焦面性質(zhì)

1,2,3,4表示作圖順序§1.2成像的基本原理1-5-3/11FPO(a)凸透鏡F

’P’1234輔助線–

付軸焦面F’P(b)凹透鏡F

P

O焦面§1.3成像儀器§1.3

成像儀器

一、照相機(Cameras)