幾何光學(xué)基礎(chǔ)-球面透鏡成像（眼鏡光學(xué)技術(shù)課件）

共軸球面系統(tǒng)、人眼結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)教學(xué)目的思政元素專業(yè)—敬業(yè)、精益求精掌握共軸球面系統(tǒng)兩折射面之間的轉(zhuǎn)面公式會(huì)進(jìn)行人眼結(jié)構(gòu)成像計(jì)算共軸球面系統(tǒng)兩折射面之間的轉(zhuǎn)面公式人眼光學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)進(jìn)行單球面成像計(jì)算會(huì)對(duì)共軸球面系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算會(huì)計(jì)算眼軸長(zhǎng)度目錄CONTENTS1共軸球面系統(tǒng)2轉(zhuǎn)面公式3眼軸長(zhǎng)度計(jì)算共軸球面系統(tǒng)PART01

一、共軸球面系統(tǒng)

球心在一條直線上的幾個(gè)折射球面組成的系統(tǒng)叫做共軸球面系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱共軸系統(tǒng)(coaxialsystem)。球心所在的直線叫做共軸系統(tǒng)的主光軸principalopticalaxis。二、光線追跡法

在共軸系統(tǒng)中可采用光線追跡法（或稱逐次成像法）求物體的像，即先求出物經(jīng)第一折射面所成的像，再把第一折射面的成像作為第二折射面的物，求它經(jīng)第二折射面后所成的像，依次類推，直到求出最后一面的像為止。轉(zhuǎn)面公式PART02

二、轉(zhuǎn)面公式第一折射面的成像第一折射面A1A’1n1n’1-u1u’1-l1l’1二、轉(zhuǎn)面公式第二折射面的成像第二折射面A1A’1(A2)n1n’1(A’2)n’2-u1u’1-l1l’1u2d1u’2l2l’2n2轉(zhuǎn)面公式眼軸長(zhǎng)度計(jì)算PART03

一、眼睛光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)角膜房水晶體玻璃體曲率半徑前后前后7.86.810.0-6.0折射率1.3761.3361.4061.336厚度0.53.13.0二、眼軸長(zhǎng)度計(jì)算角膜前表面成像角膜后表面成像晶狀體前面成像晶狀體后面成像眼軸長(zhǎng)18.14+3.0+3.1+0.5=24.29mm小結(jié)單折射球面成像共軸球面系統(tǒng)轉(zhuǎn)面公式眼軸長(zhǎng)計(jì)算轉(zhuǎn)面公式利用轉(zhuǎn)面公式，求出第一面到最后像面之間的距離球面透鏡成像放大率教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)教學(xué)目的思政元素專業(yè)、敬業(yè)、精益求精掌握單球面放大率的計(jì)算方法掌握共軸球面系統(tǒng)放大率的計(jì)算方法單球面放大率的計(jì)算方法共軸球面系統(tǒng)放大率的計(jì)算方法會(huì)進(jìn)行單球面成像放大率的計(jì)算會(huì)對(duì)共軸球面系統(tǒng)放大率進(jìn)行計(jì)算目錄CONTENTS1單球面成像放大率2共軸球面系統(tǒng)成像放大率單球面成像放大率PART01

一、單球面成像放大率由三角形相似的比例關(guān)系可得：

橫向放大率當(dāng)

時(shí)，表示成放大像；當(dāng)

時(shí)，表示成縮小像。當(dāng)

β<0時(shí)，l與l’異號(hào)，即物、像分居折射面兩側(cè)；此時(shí)表示成倒像，像的虛實(shí)與物一致，即實(shí)物成實(shí)像或虛物成虛像。當(dāng)β>0時(shí)，l與l’同號(hào)，即物、像分居折射面同側(cè)；此時(shí)表示成正像，像的虛實(shí)與物相反，即實(shí)物成虛像或虛物成實(shí)像。一、單球面成像放大率軸向放大率指光軸上一對(duì)共軛點(diǎn)沿軸移動(dòng)量之間的關(guān)系。如果物體沿光軸移動(dòng)微小距離dl，相應(yīng)的像點(diǎn)移動(dòng)dl'。如果物體沿光軸移動(dòng)有限距離，由表示為。一、單球面成像放大率角放大率指一對(duì)共軛點(diǎn)的像方孔徑角與物方孔徑角的比值。三個(gè)放大率之間的關(guān)系為：拉赫不變量y——物高y'——像高一、單球面成像放大率例1：一個(gè)單球面，前面是空氣，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，當(dāng)物體在球面前150cm和300cm處時(shí)，兩種情況的放大率如何？根據(jù)高斯公式，l=-150cm時(shí)，由計(jì)算值看出：物像同側(cè)，放大，正立，虛像一、單球面成像放大率例1：一個(gè)單球面，前面是空氣，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，當(dāng)物體在球面前150cm和300cm處時(shí)，兩種情況的放大率如何？根據(jù)高斯公式，l=-300cm時(shí)，一、單球面成像放大率由計(jì)算值看出：物像異側(cè)，放大，倒立，實(shí)像共軸球面系統(tǒng)成像放大率PART02

二、共軸球面系統(tǒng)成像放大率三個(gè)放大率之間的關(guān)系為：橫向放大率

軸向放大率角放大率二、共軸球面系統(tǒng)成像放大率例2：一個(gè)鏡片，前表面r1=+400cm，后表面r2=+200cm，n=1，n’=1.50，物體在前面10米遠(yuǎn)處，問成像后橫向