幾何光學(xué)成像ppt課件(2)(已修改)
2025-01-26 09:38 本頁面
【正文】 第 二 章 幾何光學(xué)成像 第二章 幾何光學(xué)成像 主要內(nèi)容： 167。 1 成像 （幾個(gè)基本概念、物像等光程性） 167。 2 共軸球面組傍軸成像 （物像距公式、符號規(guī)則） 167。 3 薄透鏡 （作圖法、公式法求像） 167。 4 理想光具組理論 （作圖、公式求基點(diǎn)、基面） 167。 5 光學(xué)儀器 （基本原理） 167。 6 光闌 * 167。 7 像差 * 167。 8 像的亮度、照度和主觀亮度 （自學(xué)） 第二章 幾何光學(xué)成像 167。 1 成像 幾個(gè)基本概念 1. 同心光束 : 各光線本身或其延長線交于同一點(diǎn)的光束 2. 光具組： 由若干反射面或折射面組成的光學(xué)系統(tǒng)。 理想光具組能使任何同心光束保持同心性 第二章 幾何光學(xué)成像 3. 物點(diǎn) Q與像點(diǎn) Q?以 Q為中心的同心光束經(jīng)光具組轉(zhuǎn)化為以 為中心的同心光束，即 Q點(diǎn)經(jīng)光具組成像于 Q?Q?4. 實(shí)像與虛像 實(shí)像：出射的同心光束是會(huì)聚的 虛像：出射的同心光束是發(fā)散的 第二章 幾何光學(xué)成像 5. 實(shí)物與虛物 入射的同心光束是發(fā)散的，其發(fā)散中心就是 實(shí)物 入射的同心光是是會(huì)聚的，其會(huì)聚中心就是 虛物 QL1 L2 1Q?2Q?第二章 幾何光學(xué)成像 第二章 幾何光學(xué)成像 物與像的共軛性 某發(fā)光點(diǎn)位于 Q點(diǎn)處，經(jīng)光具組成像于 點(diǎn)；若將該發(fā)光點(diǎn)置于 處，則將成像于 Q點(diǎn)，則Q與 是一組共軛點(diǎn)。 Q?Q?Q?6. 物方與像方 物方：物點(diǎn)組成的空間 像方：像點(diǎn)組成的空間 第二章 幾何光學(xué)成像 物像之間的等光程性 物點(diǎn) Q和像點(diǎn) 之間的各光線的光程都相等。 Q?利用費(fèi)馬原理證明 1. 實(shí)物與實(shí)像之間 Q?Q1M 1M?2M2M?3M 3M?第二章 幾何光學(xué)成像 2. 虛物與實(shí)像之間 虛光程 = QL1 L2 1Q?2Q?MMQnMQ 11 )( ???? 物方（虛物） （虛像） 幾何路程像方 ?? n幾何路程物方 ?? n第二章 幾何光學(xué)成像 QL1 L2 1Q?2Q?M對于 L1+L2，共軛點(diǎn) Q與 之間等光程 對于 L1，共軛點(diǎn) Q與 之間等光程 1Q?2Q?1Q? 2Q?虛物 和實(shí)像 之間等光程 相減 第二章 幾何光學(xué)成像 等光程面 從 Q點(diǎn) 出發(fā)經(jīng)某曲面反射或折射后到達(dá) 點(diǎn) 的光線都是等光程的，此曲面就叫做 等光程面 。 Q?對于此等光程面， Q和 是一對物像共軛點(diǎn) Q?第二章 幾何光學(xué)成像 （ 1）反射等光程面 Q Q?M 反射等光程面方程 常量??? QMQM實(shí)像 以 Q和 為焦點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球面 Q?Q或 為無窮遠(yuǎn) Q?旋轉(zhuǎn)拋物面 Q第二章 幾何光學(xué)成像 實(shí)像 對應(yīng)的反射等光程面方程 常量??? QMQM虛像 對應(yīng)的反射等光程面方程 常量??? QMQM以 Q和 為焦點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)雙曲面 Q?Q?Q旋轉(zhuǎn)雙曲面 0???? 常量若 QMQM則反射等光程面為平面 Q Q?第二章 幾何光學(xué)成像 Qn? nC（ 2）折射等光程面 折射等光程面一般是四次曲面（笛卡爾卵形面） 折射球面是否可能成為某對共軛點(diǎn)的等光程面？ Q? H AMu? unn ??QMnQMnM ?????)([分析 ]若該球面為等光程面，說明共軛點(diǎn)之間的光程為常數(shù)，與 M點(diǎn)的位置無關(guān) 第二章 幾何光學(xué)成像 QMnQMnM ?????)(uMHnuMHn???? s i ns i n0)( ??MHd Md令 unun s i ns i n ????2iQn? nCQ? H AMu? u1i第二章 幾何光學(xué)成像 unun s i ns i n ???12 , iuiu ???若2iQn? nCQ? H AMu? u1i一定成立 ! 相似與 QMCQ C M ???rnnCQrnnQC ????? ,該球面是折射等光程面 齊明點(diǎn) QAQAuu ???s i ns i n第二章 幾何光學(xué)成像 167。 2 共軸球面組傍軸成像 共軸球面光具組 ：由球心在同一直線上的一系列折射或反射球面組成的光具組 光軸 ：各折射或反射球面的球心連線 2iQn? nCQ? H AMu? u1i除了個(gè)別特殊共軛點(diǎn)外，球面不能成像！ 傍軸光線可近似成像 第二章 幾何光學(xué)成像 光在單個(gè)球面上的折射 iQ?Q C M A n n?i?H u u??頂點(diǎn) A：折射球面與光軸的交點(diǎn) sQA ?sAQ ???pQM ?pMQ ???rACMC ??光線追跡問題 實(shí)物 ：物點(diǎn)在頂點(diǎn)之左 虛物 ：物點(diǎn)在頂點(diǎn)之右 光線自左往右時(shí)， 實(shí)像 ：像點(diǎn)在頂點(diǎn)之右 虛像 ：像點(diǎn)在頂點(diǎn)之左 第二章 幾何光學(xué)成像 iQ?Q C M A n n?i?H u u??inin ??? s i ns i n正弦定理 sQA ? sAQ ???pQM ? pMQ ???rACMC ??irsps ins in???irsp?????s ins in ?)()( rsnprsnp??????折射定律 第二章 幾何光學(xué)成像 iQ?Q C M A n n?i?H u u??余弦定理 sQA ? sAQ ???pQM ? pMQ ???rACMC ???c o s)(2)( 222 rsrrrsp ??????c o s)(2)( 222 rsrrrsp ????????)()( rsnprs
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1