光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計第二講幾何

光學(xué)課程幾何光學(xué)：把光在均勻介質(zhì)中的用幾何上的學(xué)就是以光線來研究光在介質(zhì)中的理論。 光學(xué)課程磁場理論基礎(chǔ)上，研究光在介質(zhì)中的規(guī)律，如光的、光的衍射、光的偏振等物理現(xiàn)象， 光學(xué)課程D 光學(xué)課程成像的概理想光學(xué)系光能損 光學(xué)課程 光波譜線的探（產(chǎn)生、應(yīng)用 光學(xué)課程1)單色光波―指具有單一波長的光波 1)與介質(zhì)折射率n有關(guān)2)在介質(zhì)中與波長或頻率有關(guān)系 光學(xué)課程光線：沒有直徑、沒有體積卻攜有能量并波面（平面波、球面波、柱面波的特例，是R→∞時的球面波。 光學(xué)課程直線定律：在各向同性的均勻介質(zhì)中，光沿直線（光線是直線）。 直線的例子是非常多的，如：日蝕，月蝕，等等。獨立定律：從不同光源發(fā)出的光束，影響，各光束獨立。反射定律： 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程表述：光束在各向同性的均勻介質(zhì)中時，始 光學(xué)課程光學(xué)系 光學(xué)課程 光學(xué)課程非完善成像舉例（球差 光學(xué)課程實像可由人眼或接收屏、所接收；虛像不可以直接被接收屏所接收，但是卻可以眼等 光學(xué)課程方向與光的方向相同則為“＋”，反之則為“－”； “＋”，逆時針為“－”；射面的頂點方向與光線的方向一致為“＋”“ 光學(xué)課程 光學(xué)課程近軸光 光學(xué)課程單個折射面成像的 在幾何光學(xué)中描述成像大小的參量共有三個，分別為：垂軸放大率；角放大率；沿軸（軸向）放大率。 光學(xué)課程垂軸放大率 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程：：：： 光學(xué)課程方孔徑角u與物方孔徑角u’ 光學(xué)課程 光學(xué)課程單個折射面的拉氏不變量描述物高、像高（反映的是視場的大?。?；物方孔徑角、像方孔徑角（反映進 光學(xué)課程理想光學(xué)系統(tǒng)（1841年 ，故又稱為高 光學(xué)課程基點 光學(xué)課程 光學(xué)課程焦平面（物方焦面、像方焦面焦面上一點發(fā)出的所有光，經(jīng)系統(tǒng)后一定變成斜平行光束；而當(dāng)斜平行光射入（可能是任意方向的光）時，一定會聚于像方焦面上一點。所以焦面實際上是許多不同焦點是焦面上的最特殊的點，它是平行于 光學(xué)課程AQAQFH f 光學(xué)課程 光學(xué)課程折合焦 光學(xué)課程光焦度是折合焦距的倒數(shù)，用>0<0值越大，對入射光的偏折越值越小，對入射光的偏折 光學(xué)課程 平凸，正彎月型等征：薄，邊緣厚，常見的有：雙凹透鏡，平凹，負彎月型等 光學(xué)課程 光學(xué)課程球面產(chǎn)生不完善像點（球差---后面講非球面可輕易校正 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程 孔徑12寸焦距 光學(xué)課程除了曲面成像之外，平面成像也是非常重平面及平面系統(tǒng)它能起到透鏡元件無法起 光學(xué)課程常見的平面 光學(xué)課程平面鏡最常用，也是最簡單并能成完善像物像大小相同、距離相同；坐標(biāo)系反轉(zhuǎn)（物右手系，則像左手系 光學(xué)課程 光學(xué)課程ABABDCFE

O-OO’-光軸長度：O-OO’+OO’-

O-OO’-O’ 光學(xué)課程簡單棱屋脊棱立方角錐棱 光學(xué)課程道威棱鏡特點:道威棱鏡特點:入射光、出射光都不垂直于工作面，且光線通過棱鏡后方向保持不變，它主要 光學(xué)課程用二個互相垂直的反射面來代替簡單棱鏡的反射面，并且這二個反射面的交線應(yīng)在 光學(xué)課程周視瞄準(zhǔn) 光學(xué)課程 光學(xué)課程概念 光學(xué)課程折射棱鏡的對同一塊玻璃來講，入射的波長不同，折射率也不相同，這就導(dǎo)致不同的色光雖同樣遵循折射定律，但折射角有很大的差異，出射光方向 光學(xué)課程折射角α很小的 光學(xué)課程雙光楔相對轉(zhuǎn)動以產(chǎn)生大小不同的偏向角 光學(xué)課程透射光學(xué)材料――用于制作折射元件，如反射光學(xué)材料――用于制作反射元件，主 光學(xué)課程三種：光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體、光學(xué)塑型，成本低、產(chǎn)量高。如上的鏡頭。 光學(xué)課程通常紅外材料的透 光學(xué)課程K9(BK7)玻璃透 光學(xué)課程晶體石英透 光學(xué)課程鍺透過 光學(xué)課程硅透過 光學(xué)課程CaF2晶體透 光學(xué)課程ZnSe透過 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程通常的紅外光學(xué)dn/dT(/DEGC)鍺硅dn/dT硫化鋅硒化鋅 -*不透***** 光學(xué)課程 光學(xué)課程此處強調(diào)玻璃的 光學(xué)課程可用透射 光學(xué)課程雙折射特化學(xué)穩(wěn)定 光學(xué)課程熱特 光學(xué)課程 光學(xué)課程光闌是光闌。 光學(xué)課程孔徑光闌Aperture 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程對軸外點結(jié)論2：對軸外點B發(fā)出的寬光束而言，在保證軸點A發(fā)出的光線孔徑角不變的情況下，光闌處于不同位置時（光闌大小發(fā)生改變），將選擇軸外點發(fā)出的不同部分的光參與成像，這樣通過改變光闌的位置，就可以選擇成像質(zhì)量較好的部分光束參與成光學(xué)光學(xué)課程 光學(xué)課程視場光闌Field像光束 光學(xué)課程 光學(xué)課程漸暈光闌Vignetting 孔徑光闌（入瞳AB透鏡框是孔徑光闌，M1M2是漸暈光闌，在一些 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程光學(xué)系統(tǒng)中雜散光的 孔徑光闌

光學(xué)課程 光學(xué)課程的，其中最小者為入瞳（出瞳）。 光學(xué)課程 光學(xué)課程

光學(xué)課程視場角（field 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程

）：系統(tǒng)的入瞳直徑，光瞳數(shù)（光圈）， 光學(xué)課程遠心光路是比較重要也是在實際應(yīng)用中使用比較多的一類光路類型，主要用于計量常用的計量儀器分為二種：一種是測量長度的如工具顯微鏡，一種是測量距離的如：水 光學(xué)課程 作用：消除（減少）由于視差所引起的測 光學(xué)課程一般光 B待測物體

光學(xué)課程

刻尺平面 B待測物體

光學(xué)課程

刻尺平面像方遠心光限遠處作用：消除/ 光學(xué)課程 光學(xué)課程 光學(xué)課程望遠 光學(xué)課程望遠 光學(xué)課程 光學(xué)課程實際上顯微鏡是個復(fù)雜的 光學(xué)課程

光學(xué)課程 光學(xué)課程照相物鏡 光學(xué)課程屬“光度學(xué)”的內(nèi) 光學(xué)課程面的反射率：單個折射面的透過：：都將有反射的損失，則透過率為：顯然透