2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：成像的基本概念

成像的基本概念

2成像的基本概念

光束(lightbeam)、物像的共軛關(guān)系(conjugaterelation)光線（lightray）和光束。

物點(diǎn)發(fā)出光束 同心光束(concentricbeam)如經(jīng)反射或折射后再次成為同心光束而交于一點(diǎn)像點(diǎn)3.符號規(guī)則(signconvention)

幾何光學(xué)常用的符號規(guī)則：實(shí)正虛負(fù)規(guī)則；笛卡爾坐標(biāo)規(guī)則。笛卡爾坐標(biāo)規(guī)則:i.假設(shè)光線從左側(cè)進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)；Oii.光軸與介質(zhì)分界面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，左方負(fù)，右方正；光軸上方為正，下方為負(fù)；yy’ss’iii.角度量以分界面法線或光軸為基準(zhǔn)，按小于90o的方向旋轉(zhuǎn)，順時針為正，逆時針為負(fù)；uu’iv.在圖中標(biāo)出各個變量的大小----全正表示。---PP’4光學(xué)成像系統(tǒng)(Opticalimagingsystem)物點(diǎn)像點(diǎn)物點(diǎn)和像點(diǎn)的關(guān)系---一一對應(yīng) 共軛

理想成像條件下：P’P52-2-2物像的虛實(shí)

實(shí)物(realobject)入射到光學(xué)系統(tǒng)的光束為發(fā)散

(divergent)的同心光束；成像光學(xué)系統(tǒng)(Imagingopticalsystem)實(shí)物點(diǎn)P發(fā)散的入射光束6虛物(virtualobject)入射到光學(xué)系統(tǒng)的光束為會聚(convergent)的同心光束光學(xué)成像系統(tǒng)虛物點(diǎn)會聚的入射光束P7實(shí)像(realimage)出射光束為會聚同心光束光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)像點(diǎn)會聚的出射光束P’8虛像(realimage)出射光束為發(fā)散同心光束光學(xué)成像系統(tǒng)虛像點(diǎn)發(fā)散的出射光束P’9物空間(objectspace)和像空間(imagespace)

入射光線(incidentray)所在空間-----物空間；出射光線(emergentray)所在空間-----像空間；

物空間并非物點(diǎn)所在空間；

像空間并非像點(diǎn)所在空間。10單球面折射的近軸成像(paraxialimaging)

光軸(opticalaxis)----光學(xué)系統(tǒng)的對稱軸光軸

近軸光線(paraxialray)----

與光軸夾角較小，并靠近光軸的光線黃線—近軸光線綠線—非近軸光線11-ss’hrQ-i-uu’-i’fMnn’PP’OC圖示：單個折射球面系統(tǒng)的笛卡爾符號表示12-u-ss’hrQ-iu’