1、第一章、幾何光學(xué)基礎(chǔ)、1.3光路補(bǔ)正、成像過(guò)程是指物光束在光學(xué)系統(tǒng)中依次折射、反射的結(jié)果。 由于在各向同性且均勻的介質(zhì)中始終沿著直線(xiàn)傳播的變化方向只能在界面進(jìn)行，所以如果明確單一的折射球面的問(wèn)題，也能夠解決由多個(gè)球面構(gòu)成的系統(tǒng)的問(wèn)題。 另一方面，基本概念和符號(hào)規(guī)則假設(shè)空間中存在如下折射球面：折射球面曲率半徑、頂點(diǎn)、物體側(cè)切片、像側(cè)切片、物體側(cè)孔徑角、像側(cè)孔徑角、(2)垂直軸線(xiàn)端：光軸以上為正，光軸以下為負(fù)、(3)光線(xiàn)和光軸的夾角：從光軸朝向光線(xiàn)銳角、時(shí)間修正為正、反時(shí)間修正為負(fù)。 (4)光線(xiàn)與折射面法線(xiàn)的夾角：從光線(xiàn)經(jīng)過(guò)銳角朝向法線(xiàn)，時(shí)修正為正，反時(shí)修正為負(fù)。 符號(hào)規(guī)則：光線(xiàn)方向從左到右，(5

2、)光軸與法線(xiàn)的夾角：從光軸經(jīng)過(guò)銳角朝向法線(xiàn)，時(shí)修正旋轉(zhuǎn)為正的反時(shí)修正旋轉(zhuǎn)為負(fù)。 (6)折射面間隔： d從前面頂點(diǎn)到后面頂點(diǎn)方向，順光線(xiàn)方向?yàn)檎?，逆光線(xiàn)方向?yàn)樨?fù)。 不同教材對(duì)符號(hào)有不同的規(guī)定，自成體系按照一定的規(guī)則進(jìn)行訂正，必須經(jīng)常相同，這不會(huì)影響訂正結(jié)果。 光線(xiàn)的單折射球面的光路修正算術(shù)指的是給出各個(gè)折射球面的結(jié)構(gòu)殘奧節(jié)計(jì)n、n和r，并根據(jù)入射光線(xiàn)坐標(biāo)l和u修正折射后的出射光線(xiàn)的坐標(biāo)l和u。 (3)同樣，在AEC中，折射平面被稱(chēng)為光軸，因此，對(duì)于從軸上的點(diǎn)a發(fā)出的任何光線(xiàn)，其光線(xiàn)均圍繞軸形成一周，因?yàn)楦鶕?jù)、或折射定律得出的、()、二、單折射球面的光路校正公式可從圖中得知由式可知，當(dāng)l為一定值時(shí)

3、，l為角u的函數(shù)。 如果a是軸上物點(diǎn)則發(fā)出同心光束，由于各光線(xiàn)具有不同的u角值，所以光束在球面上折射后，具有不同的l值，即，像側(cè)的光束與光軸不相交的點(diǎn)，即失去同心性。 因此，當(dāng)軸上的點(diǎn)以寬光束成像于球面時(shí)，該像變得不完全，該成像缺陷成為像差。 使用上式校正光路時(shí)，在物體位于物體側(cè)的光軸上的無(wú)窮遠(yuǎn)的情況下，從物體射出的光束被認(rèn)為是相對(duì)于光軸平等的平等光束，即L=、U=0，如下圖所示。 此時(shí)，不能用(1)式修正入射角I，但是入射角用下式修正，h是光線(xiàn)的入射高度。 (5)、(6)、3 .近軸光的光路校正算式中，如果限制從u角較窄的范圍、即a點(diǎn)射出的光線(xiàn)接近光軸，則將這樣的光線(xiàn)稱(chēng)為近軸光。 由于u角小

4、，所以與其對(duì)應(yīng)的I、I、u等也小，此時(shí)這些個(gè)的角的正弦值可以用弧度置換，可以用小寫(xiě)字母u、I、I、u表示。 近軸光的光路修正公式由(1)式(4)直接得到，(8)、光線(xiàn)與光軸平行時(shí)，(5)式表示u角從：(6)式變化了k倍時(shí)，I即從物點(diǎn)發(fā)出的細(xì)光束折射后也與一點(diǎn)相交，該像是完整像，高斯像高斯像的位置由l決定，通過(guò)高斯像點(diǎn)，通過(guò)與光軸垂直的像面，稱(chēng)為高斯像面。 構(gòu)成物像關(guān)系的這一對(duì)點(diǎn)叫做共軛點(diǎn)。對(duì)于近軸點(diǎn)，(7)、1.4個(gè)折射球面近軸區(qū)域成像，將(6)式中的第一、第四式I和I代入第二式，利用(8)式，顯然能夠?qū)С鲆韵氯齻€(gè)重要的式子。 該特殊點(diǎn)是軸上無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)的像點(diǎn)，被稱(chēng)為球面的像側(cè)主焦點(diǎn)或第2焦點(diǎn)。

5、 從頂點(diǎn)o到f的距離稱(chēng)為第二主焦距長(zhǎng)度，用f表示。 如果將l=代入(11 )式，則1 .有物像式、同樣為球面的第一主焦點(diǎn)f及第一主焦距長(zhǎng)度f(wàn)，(15 )、(14 )、2 .有高斯式和牛頓式，、(17 )、(16 )、式的右端僅與介質(zhì)的折光率和球面曲率半徑相關(guān)，因此， 對(duì)于恒定介質(zhì)和恒定形狀的表面來(lái)說(shuō)，不變量代表球面的光學(xué)特征，稱(chēng)為此表面的例如，n=1.5、n=1.0、r=100mm的球面，=5D .單折射球面的兩個(gè)焦距長(zhǎng)度和功率之間的關(guān)系是、 P277 5-7預(yù)習(xí)： P257-259單折射球面成像特性P262-263球面反射成像，而且，P262-263單折射球面近軸區(qū)域成像特性() AB上的所

6、有點(diǎn)都是這樣的1 .垂直軸放大率、定義、利用和注意：垂直軸放大率是物體截距的函數(shù)，即物點(diǎn)因位置而異。 或者，討論：同時(shí)折射面、正像、物像同方向、該號(hào)、倒像、物像逆方向、異號(hào)、該號(hào)物像虛實(shí)逆(物像同側(cè))、異號(hào)物像虛實(shí)相同(物像異側(cè))、異號(hào)物像虛實(shí)相同(物像異側(cè))軸方向放大率是指沿著光軸上的一對(duì)共軛點(diǎn)的軸的遷移量的關(guān)系。 當(dāng)物體點(diǎn)沿軸移動(dòng)微小的量dl，與之相應(yīng)地圖像移動(dòng)dl，軸放大率定義為用希臘字符表示時(shí)，由該式可知，當(dāng)物體是沿軸放置的正方形時(shí)，由于垂直軸放大率和軸放大率不一致，所以該圖像不是正方形。 可以看出，折射球面的軸向倍率總是正值，這意味著物點(diǎn)沿著軸移動(dòng)，其像點(diǎn)在相同方向上沿著軸移動(dòng)。 補(bǔ)

7、充點(diǎn)：軸向具有一定厚度的物體被圖像化后，軸向的高度就不像物體了。 如圖所示，對(duì)于3 .角倍率，將在近軸區(qū)域內(nèi)通過(guò)物點(diǎn)的光線(xiàn)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后必然通過(guò)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)的這種一對(duì)共軛光線(xiàn)與光軸所成的角度u與u之比稱(chēng)為角倍率，利用由希臘字符表示的關(guān)系式，上式以不變量的形式表示，上式以一對(duì)表示成像光束的孔徑角u與介質(zhì)的折光率n的積為一個(gè)常數(shù)，用j表示，稱(chēng)為雷格林亥姆霍茲不變量，簡(jiǎn)稱(chēng)為哈拉高不變量。 5.6單球面反射影像學(xué)，反射定律由折射定律，在折射面的公式中，只需制作，就可以直接得到，同時(shí)導(dǎo)出。 因此，反射球面的對(duì)應(yīng)公式。 1 .球面鏡的物像位置式，2 .球面鏡的焦距長(zhǎng)度，該式表示球面鏡的二焦點(diǎn)重合。3 .球面鏡的高斯方程式，4 .球面鏡的放大率方程式示出球面鏡的軸向放大率總是負(fù)值，其中當(dāng)物體沿光軸移動(dòng)時(shí)，圖像總是在相反的方向上沿光