
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文檔簡介
1、第二章 理想光學(xué)系統(tǒng)第二章 理想光學(xué)系統(tǒng)第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論1第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點與基面2 第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系3 第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率4第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合4第六節(jié) 透鏡5 把光學(xué)系統(tǒng)在近軸區(qū)成完善像的理論推大到任意大的空間,將以任意寬的光束都成完善像的光學(xué)系統(tǒng)稱為理想光學(xué)系統(tǒng)。第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論3、共線成像: 點對應(yīng)點、直線對應(yīng)直線、平面對應(yīng)平面的成像變換稱之共線成像。一、根本概念1、高斯光學(xué): 理想光學(xué)系統(tǒng)理論是在1841年由高斯所提出來的,所以理想光學(xué)系統(tǒng)理論又被稱為“高斯光學(xué)。2、共軛: 在理想光學(xué)系統(tǒng)中,每一個物點對應(yīng)唯一
2、一個像點,這種物像對應(yīng)關(guān)系叫做“共軛。 拋開光學(xué)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) , 將一般僅在光學(xué)系統(tǒng)的近軸區(qū)存在的完善成像拓展成在任意大的空間中以任意寬的光束都成完善像的理想模型, 這個理想模型就是理想光學(xué)系統(tǒng)。第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論二、共軸理想光學(xué)系統(tǒng)的成像性質(zhì)由于系統(tǒng)的對稱性,共軸理想光學(xué)系統(tǒng)的成像性質(zhì)如下:1、 位于光軸上的物點對應(yīng)的共軛像點必然在光軸上; 位于過光軸的某一截面內(nèi)的物點對應(yīng)的共軛像點必位于該平面內(nèi),且在物面的共軛像面內(nèi); 垂直于光軸的物平面,它的共軛像平面也必然垂直于光軸; 過光軸的任意截面成像性質(zhì)都相同。 因此,可用一個過光軸的截面來代表一個共軸系統(tǒng)。AAOOBB第一節(jié)
3、理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論3、 一個共軸理想光學(xué)系統(tǒng),如果兩對共軛面的位置和放大率,或者一對共軛面的位置和放大率,以及軸上兩對共軛點的位置,那么其它一切物點的共軛像點都可以根據(jù)這些的共軛面和共軛點來表示。基面和基點:通常將這些的共軛面和共軛點分別稱為共軸系統(tǒng)的“基面和“基點。2、 垂直于光軸的平面物與其共軛的平面像幾何形狀完全相似,即在垂直于光軸的同一平面內(nèi),物體的各局部具有相同的放大率。 正因如此,故一般總將物平面垂直于共軸系統(tǒng)的光軸,在討論共軸系統(tǒng)的成像性質(zhì)時,也總是取垂直于光軸的物平面和像平面。第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論M作圖法證明:兩對共軛面的位置和放大率:M為理想光學(xué)系統(tǒng) 像
4、面O1與物面O1共軛,其對應(yīng)放大率為1 像面O2 與物面O2共軛,其對應(yīng)放大率為2求: 物空間任意物點O的像點位置OAABBO第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論M作圖法證明: 一對共軛面的位置和放大率,以及軸上兩對共軛點的位置:M為理想光學(xué)系統(tǒng) 像面O1與物面O1共軛,其對應(yīng)放大率為1 軸上點O2 與O2共軛, O3 與O3共軛求: 物空間任意物點O的像點位置OBAABO第一節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 一、無限遠的軸上物點和它對應(yīng)的像點F一無限遠的軸上物點發(fā)出的光線結(jié)論:無限遠的軸上物點發(fā)出的光線與光軸平行。 先討論位于無限遠的物體軸上物點發(fā)出且通過光學(xué)系統(tǒng)
5、的入射光線的特征,再定義焦點、焦平面,以及主點、主平面,然后討論由位于無限遠的物體軸外物點發(fā)出且通過光學(xué)系統(tǒng)的入射光線的特征及其像點位置。h光線的投射高度U物方孔徑角L物方截距(二)像方焦點、焦平面;像方主點、主平面;像方焦距定義:像方焦點、焦平面;像方主點、主平面;像方焦距ABEF像方焦點F:平行于光軸的入射光線AB通過理想系統(tǒng)后,其出射 光線EF與光軸的交點。 共軛物點是無限遠處的軸上物點。像方焦平面:過像方焦點F且垂直于光軸的平面。 其共軛面為位于無限遠處垂直于光軸的物平面。像方焦平面第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (二)像方焦點、焦平面;像方主點、主平面;像方焦距定義:像方焦點、焦平
6、面;像方主點、主平面;像方焦距ABEF像方主點H:平行于光軸的入射光線AB的延長線,與其出射光線EF反向延長線交于Q,過Q作垂直光軸的平面與光軸的交點H。像方主平面:過像方主點H且垂直于光軸的平面Q H 。QH像方主平面第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (二)像方焦點、焦平面;像方主點、主平面;像方焦距定義:像方焦點、焦平面;像方主點、主平面;像方焦距ABEF像方焦距f:從像方主點H到像方焦點F之間的距離。 其符號遵從符號法那么,像方焦距f的起算原點是像方主點H 。QH光線AB的投射高度為h,出射光線的孔徑角為U。fhU第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (三)無限遠的軸外物點發(fā)出的光線 由于光
7、學(xué)系統(tǒng)的口徑大小總是有限的,所以無限遠的軸外物點發(fā)出的、能進入光學(xué)系統(tǒng)的光線總是相互平行的,且與光軸有一定的夾角。說明: 由共軸理想光學(xué)系統(tǒng)成像性質(zhì)可知:這一束平行光線經(jīng)過系統(tǒng)后,一定相交于像方焦平面上的某一點,這點就是無限遠軸外物點的共軛像點。 的大小反映了軸外物點離開光軸的角距離,當(dāng)0時,軸外物點就重合于軸上物點。 F第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 ABEFQH定義:物方焦點、物方焦面、物方主點、物方主面、物方焦距二、無限遠的軸上像點對應(yīng)的物點F物方焦點F:如果軸上某物點F,和它共軛的像點位于軸上無限遠,那么F為物方焦點。物方焦平面:過物方焦點F且垂直于光軸的平面。 其共軛面為位于無限遠
8、處垂直于光軸的像平面。F物方焦平面第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 ABEFQHF定義:物方焦點、物方焦面、物方主點、物方主面、物方焦距物方主點H:焦點發(fā)出的光線的延長線與其出射光線反向延長線的交于Q,過Q作垂直于光軸的平面與光軸的交點H。物方主平面:過物方主點H且垂直于光軸的平面QH。QH物方主平面二、無限遠的軸上像點對應(yīng)的物點F第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 ABEFQHF定義:物方焦點、物方焦面、物方主點、物方主面、物方焦距物方焦距f:從物方主點H到物方焦點F之間的距離。 其符號遵從符號法那么,物方焦距f的起算原點是物方主點H 。入射光線的孔徑角為U,出射光線在物方主平面上的投射高度為
9、h。-U-fhQH二、無限遠的軸上像點對應(yīng)的物點F第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 F 物方焦平面上任何一點發(fā)出的光線,通過光學(xué)系統(tǒng)后也是一組平行光線,它們與光軸的夾角大小反映了軸外點離開光軸的角距離.第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 三、物方主平面與像方主平面的關(guān)系結(jié)論: 物方主平面與像方主平面是一對共軛面;主平面的垂軸放大率為+1,即:出射光線在像方主平面上的投射高度一定與入射光線在物方主平面上的投射高度相等。Q與Q是一對共軛點,因此物方主平面與像方主平面是一對共軛面;由于QH=QH且在光軸同側(cè),所以主平面的垂軸放大率為+1 。hFHFHhQQ第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 最常用的共軸
10、系統(tǒng)的基點和基面: 一對主平面、無限遠軸上物點和像方焦點F、物方焦點F和無限遠軸上像點。HHFF通常用一對主平面和兩個焦點位置來表示一個光學(xué)系統(tǒng)。第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 方法:在實際系統(tǒng)的近軸區(qū)追跡平行于光軸的光線,就可以計算出實際系統(tǒng)的近軸區(qū)的基點位置和焦距r/mm d/mm n26.67 5.20 1.6140189.67 7.95-49.66 1.6 1.674525.47 6.772.11 2.8 1.6140-35.00例:三片型照相物鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下,求光學(xué)系統(tǒng)的基點位置和焦距。1結(jié)構(gòu)參數(shù)四、實際光學(xué)系統(tǒng)的基點位置和焦距的計算第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (2)為求物
11、鏡的像方焦距f、像方焦點的位置F、像方主點的位置H,可沿正向光路追跡一條平行于光軸的光線。利用近軸光線的光路計算公式逐面計算,其結(jié)果為:F平行光線初始坐標為:第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (3)為求物鏡的物方焦距f、物方焦點的位置F、物方主點的位置H,可沿反向光路追跡一條平行于光軸的光線。結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:r/mm d/mm n35.00 2.8 1.6140-72.11 6.7-25.47 1.6 1.674549.66 7.95-189.67 5.20 1.6140 -26.67第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 (3)為求物鏡的物方焦距f、物方焦點的位置F、物方主點的位置H,可沿反向光路追
12、跡一條平行于光軸的光線。平行光線初始坐標為:利用近軸光線的光路計算公式逐面計算,其結(jié)果為:物方焦距物方焦點的位置物方主點的位置F第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 FFHH最后結(jié)果:第二節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面 幾何光學(xué)的一個根本內(nèi)容:求像。即對確定的光學(xué)系統(tǒng),給定物體的位置、大小、方向,求像的位置、大小、正倒及虛實。1、什么是圖解法求像? 一個光學(xué)系統(tǒng)的主點主平面和焦點的位置,利用光線通過它們后的性質(zhì),對物空間給定的點、線和面,通過畫圖追蹤典型光線的方法求像。一、圖解法求像第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系2、可選擇的典型光線和可利用的性質(zhì):a、平行于光軸入射的光線, 經(jīng)過系統(tǒng)后過像方焦點;b
13、、過物方焦點的光線, 經(jīng)過系統(tǒng)后平行于光軸;c、傾斜于光軸入射的平行光束, 經(jīng)過系統(tǒng)后會交于像方焦平面上的一點;d、自物方焦平面上一點發(fā)出的光束, 經(jīng)系統(tǒng)后成傾斜于光軸的平行光束;e、共軛光線在主面上的投射高度相等。第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系3、實例:一對于軸外點B或一垂軸線段AB的圖解法求像:AB1過物方焦點的光線,經(jīng)過系統(tǒng)后平行于光軸;2平行于光軸入射的光線,經(jīng)過系統(tǒng)后過像方焦點.第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系A(chǔ)方法一:自物方焦平面上一點發(fā)出的光束,經(jīng)系統(tǒng)后成傾斜于光軸的平行光束。(二)軸上點的圖解法求像:方法二:傾斜于光軸入射的平行光束,經(jīng)過系統(tǒng)后會交于像方焦平面上的一點。A第三節(jié)
14、理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系三軸上點經(jīng)兩個光組的成像 A第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系 理論依據(jù):共軸理想光學(xué)系統(tǒng)成像理論假設(shè)主平面這一對共軛面、以及無限遠物點與像方焦點、物方焦點與無限遠像點這兩對共軛點,那么其他一切物點的像點都可以表示出來 物和像的位置相對于光學(xué)系統(tǒng)的焦點來確定:以焦點為原點,用x、x分別表示物距和像距。一牛頓公式:二、解析法求像(二)高斯公式: 物和像的位置相對于光學(xué)系統(tǒng)的主點來確定:以主點為原點,用l、l分別表示物距和像距。第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系由兩對相似三角形BAF,FHM和HNF,FAB可得:由此可得牛頓公式: 牛頓公式的垂軸放大率公式:一牛頓公式:以焦點為原點第
15、三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系(二)高斯公式:以主點為原點l、l與x、x的關(guān)系:代入牛頓公式整理得高斯公式:高斯公式的垂軸放大率公式: 當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)物空間和像空間的介質(zhì)相同時,物方焦距和像方焦距有簡單的關(guān)系:f= -f。第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系說明幾點:a、垂軸放大率與物體的位置有關(guān),某一垂軸放大率只對應(yīng)一個物體位置;b、對于同一共軛面,是常數(shù),因此平面物與其像相似;c、理想光學(xué)系統(tǒng)的成像性質(zhì)主要表現(xiàn)在像的位置、大小、虛實、正倒上,利用上述公式可描述任意位置物體的成像問題;d、工程實際中有一類問題是尋求物體放于什么位置,才可以滿足適宜的倍率。牛頓公式: 高斯公式:f= -f第三節(jié) 理想光學(xué)系
16、統(tǒng)的物像關(guān)系例:三片型照相物鏡, 假設(shè)要求此物鏡成像-1/10, 問物平面應(yīng)放在什么位置。解:利用垂軸放大率公式 并代入前面求得的已知數(shù)據(jù) f= - 82.055mm , 有: x=-820.55mmAFO即物平面應(yīng)放在離開三片型物鏡第一面頂點左側(cè)890.5684mm的地方。第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系2、光組間的過渡公式: 三、由多個光組組成的理想光學(xué)系統(tǒng)的成像1、光組: 一個光學(xué)系統(tǒng)可由一個或幾個部件組成, 每個部件可以由一個或幾個透鏡組成, 這些部件被稱為光組。焦點間隔或光學(xué)間隔 :第一光組的像方焦點F1到第二光組物方焦點F2的距離。符號規(guī)定:以前一光組的像方焦點為原點,若它到下一光組
17、物方焦點的方向與光線方向相同,則為正;反之為負。第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系一般的過渡公式和兩個間隔間的關(guān)系為:整個系統(tǒng)的放大率等于各光組放大率的乘積光學(xué)間隔與主面間隔之間的關(guān)系:過渡關(guān)系式:第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系物方焦距和像方焦距之間的關(guān)系式四、理想光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之間的關(guān)系第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系 假設(shè)光學(xué)系統(tǒng)中包括反射面, 那么兩焦距之間的關(guān)系由反射面?zhèn)€數(shù)決定, 設(shè)反射面的數(shù)目為k, 那么可寫成如下更一般的形式:說明:理想光學(xué)系統(tǒng)的拉赫公式物方焦距和像方焦距之間的關(guān)系式 光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之比等于相應(yīng)空間介質(zhì)折射率之比。絕大多數(shù)光學(xué)系統(tǒng)都在同一介質(zhì)(一般是空氣)中使用, 即 ,
18、故兩焦距是絕對值相同, 符號相反, 即第三節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率有三種: 垂軸放大率、軸向放大率和角放大率。一、軸向放大率1、定義: 當(dāng)物平面沿光軸作一微量的移動dx或dl時, 其像平面就移動一相應(yīng)的距離dx或dl。通常定義二者之比為軸向放大率, 用表示, 即:對牛頓公式 兩邊微分得: 將牛頓公式的垂軸放大率公式 代入得:2、公式:如果理想光學(xué)系統(tǒng)的物方空間的介質(zhì)與像方空間的介質(zhì)一樣, 上式可簡化為:第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率 如果軸上點移動有限距離 , 相應(yīng)的像點移動距離 , 那么軸向放大率可定義為:3、說明: 一個小的正方體的像一般不再是正方體。其中, 是物點處于
19、物距為 時的垂軸放大率, 是物點移動 后處于物距為 時的垂軸放大率。第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率二、角放大率1、定義: 過光軸上一對共軛點, 任取一對共軛光線, 它們與光軸的夾角分別為U和U, 這兩個角度的正切之比定義為這一對共軛點的角放大率, 以表示:2、公式:利用理想光學(xué)系統(tǒng)的拉赫公式:可得:第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率3、說明:a、角放大率僅隨物像位置而異;b、在同一對共軛點上, 任一對共軛光線與光軸夾角U 和U 的正切之比恒為常數(shù)。c、三種放大率之間的關(guān)系式: 角放大率:第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率過節(jié)點的入射光線經(jīng)過系統(tǒng)后出射方向? 假設(shè)光學(xué)系統(tǒng)位于空氣中, 那么公式可簡化為 ,在這
20、種情況下, 當(dāng) 時, , 即主點即為節(jié)點。物理意義:過主點的入射光線經(jīng)過系統(tǒng)后出射方向不變。三、光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點1、定義: 光學(xué)系統(tǒng)中角放大率等于1的一對共軛點稱為節(jié)點。2、說明:不變第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率光學(xué)系統(tǒng)的基點:一對節(jié)點、一對主點和一對焦點。知道它們的位置以后, 就能充分了解理想光學(xué)系統(tǒng)的成像性質(zhì)。若光學(xué)系統(tǒng)物方空間折射率與像方空間折射率不相同時, 角放大率 的物像共軛點(即節(jié)點)不再與主點重合。共軛點的位置是:JJ第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率原理: 一束與光軸成角入射的平行光束經(jīng)系統(tǒng)以后, 會聚于焦平面上的B點,這就是無限遠軸外物點B的像。B點的高度, 即像高y是由這束平行光束
21、中過節(jié)點的光線決定的。如果被測系統(tǒng)放在空氣中, 那么主點與節(jié)點重合,由圖可得:四、用平行光管測定焦距的計算依據(jù)第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率給定傾角的平行光束可由平行光管提供裝置如圖:在平行光管物鏡的物方焦平面上設(shè)置一刻有幾對已知間隔線條的分劃板, 用以產(chǎn)生平行光束。 平行光管物鏡的焦距 為已知, 所以角 滿足是已知的。據(jù)此, 被測物鏡的焦距 為:第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率檢測方法F1F2第四節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率一、兩個光組組合分析光學(xué)間隔:第一個系統(tǒng)的像方焦點F1到第二個系統(tǒng)的物方焦點F2的距離,以F1為起算原點, 由左向右為正。:兩個光學(xué)系統(tǒng)的焦距分別為f1 、f1 和 f2、f2 ,
22、兩個光學(xué)系統(tǒng)間的光學(xué)間隔為。求:像方焦點F的位置, 物方焦點F的位置,主平面位置兩主平面之間的距離d:第一個系統(tǒng)的像方主點H1到第二個系統(tǒng)的物方主點H2的距離,以H1為起算原點, 順光路為正。 兩個光組間的相對位置可用和d表示。第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 解: 追跡一條平行于光軸入射的光線紅色,對第二個系統(tǒng)利用牛頓公式有:這里 是由 到 的距離。第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 同理,從右至左追跡一條平行于光軸入射的光線綠色,對第一個系統(tǒng)利用牛頓公式,有: 這里 是由 到 的距離。第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 焦點位置確定后, 只要求出焦距, 主平面位置隨之也就確定第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 光焦度及
23、光焦度公式系統(tǒng)置于空氣中:光焦度:像方焦距的倒數(shù)光焦度公式:密接薄鏡組光焦度公式:焦點位置公式:主平面位置公式:兩系統(tǒng)置于同一介質(zhì)中時第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 2、光焦度:光焦度公式:密接薄鏡組光焦度公式:3、焦點位置和主點位置高斯公式1、焦點位置和焦距牛頓公式第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 二、多光組組合計算: 當(dāng)系統(tǒng)多于兩個光組時按合成方法,過程復(fù)雜易出錯,以下為一個基于計算來求組合系統(tǒng)的方法。為求出組合系統(tǒng)的焦距,可追跡一條投射高度為 的平行于光軸的光線,只要計算出最后的出射光線與光軸的夾角(孔徑角) ,則?第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 過渡公式的推導(dǎo):對任意一個單獨的光組來說, 將高斯公式
24、兩邊同乘以共軛點的光線在其上的投射高度h有因有 , , 所以利用過渡公式同一條計算光線在相鄰兩個光組上的投射高度之間的關(guān)系其中k是光組序號。第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 這個算法稱謂正切計算法 若將上各式連續(xù)用于3個光組的組合系統(tǒng), 任取 ,并令 ,則有 第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 特點:這種組合光組的焦距f大于光組的筒長d+lF。 應(yīng)用:長焦距鏡頭的設(shè)計。一光組由兩個薄光組組合而成。第一個薄光組的焦距 ,第二個薄光組的焦距 ,兩光組的間隔d=300mm。求組合光組的焦距f,組合光組的像方主面位置H及像方焦點的位置 ,并比較筒長 與f的大小。三、舉例例1. 遠攝型光組第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 例2反遠距型光組一光組由兩個薄光組組合而成。第一個薄光組的焦距f1=-35mm,第二個薄光組的焦距f225mm,兩薄光組之間的間隔d15mm。求合成焦距f并比較工作距l(xiāng)F與f的長短。特點:這個組合光組的工作距比焦距f要長。第五節(jié) 理想光學(xué)系統(tǒng)的組合 3、望遠系統(tǒng)的垂軸放大率為:1、結(jié)構(gòu)特點:第一個光組的像方焦點F1與第二個光組的物方焦點F2
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