2-9 用作图法求光学系统的理想像

1、2-9 用作图法求光学系统的理想像 已知一个理想光学系统的主点和的位置，利用光线通过它们后的性质，对物空间给定的点、线、面通过画图追踪典型光线求像，称为作图法求像。这可是重点呦！1 若 f 0，为正光组（会聚光组） 若 f 0，为负光组（发散光组）记住喽，求像时先判断光组的正负！FF HH 正光组F FHH 负光组2可供选择的典型光线和可供利用的性质有：（1）平行于光轴入射的光线，经过系统后过像方焦点。F HH3（2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。FHH4（3）倾斜于光轴的平行光线，经过系统后交于像方焦平面上某一点。-wFHH5（4）自物方焦平面上一点发出的光束经系统后成倾斜于光轴的

2、平行光束。（5）共轭光线在主平面上的投射高度相等，即一对主平面的垂轴放大率为1。FHH6（6）光轴上的物点其像必在光轴上。（7）过主点光线方向不变（n, n相同时）。HH再次强调：作图时先注意光组的正负，看物方焦点F和像方焦点F 的位置。7已知F 和F ，求轴上点A 的像AAFF 方法1：过 F 作物方焦平面，与A点发出的光线交于N，以N为辅助物，从N点作平行与光轴的直线，经过光组后交于像方焦点F ，则AN光线过光组后与辅助光线平行，与光轴的交点既是A。N（一）正光组轴上点作图HH8方法2：过F 作辅助线，过光组后与光轴平行， 交像方焦平面于N ，则A点射出的与辅助光线平行的光线过光组后过 N

3、 点，与光轴交点即是A。AAFF NHH9方法：过 A 作垂直于光轴的辅助物AB，按照前面的方法求出B，由B作光轴的垂线，则交点A就是 A 的像。AAFF HHBB10方法4：利用过主点光线方向不变，作过主点的辅助光线。利用像方焦平面上发出的光线过光组后平行射出的性质。然后作平行辅助光线的出射光线。AAFF NHH11也可以利用像方焦平面。作和入射光线平行的辅助光线，利用与光轴成一定角度的光束过光组后交于像方焦平面。AAFF NHH12方法5：利用像方焦平面性质和过物方焦点的辅助光线。AAFF NHH13Q（二）负光组轴上点作图FFHHAAN方法1：（1）AQQ（4）NR（3）延长AQ到NR（

4、2）辅助焦平面（5）RR（主面上投射高度相等）R（6）RF （7）QQ（8）QA/RF （物方焦平面一点发出的光线过光组后平行射出）14方法2：（1）AQ（5）HR / RH（3）RH / AQ（4）辅助面F （6）反向延长HR交辅助面F 于N（2）QQ（7）NQ于光轴交点既是A（物方平行光线出射后反向延长线会聚于像方焦平面上一点）FFHHAANQRRQ15方法3：（1）AQ（5）辅助面F （3）RF / AQ（4） RR / HH（6）反向延长RR交辅助面F 于N（2）QQ（7）NQ于光轴交点既是A（物方平行光线出射后反向延长线会聚于像方焦平面上一点）FFHHAANQRRQ16方法4：（3）

5、QQ（4）由Q作直线过F （5）BH（2）由B作 BQ / 光轴（8）由B作直线垂线于光轴交点即是A（1）辅助物AB（6）HN（7）反向延长HN，于QF 交于BFF HHAANQBQB17方法5：（3）QQ（4）由Q作直线过F （5）BF（2）由B作 BQ / 光轴（8）由B作直线垂线于光轴交点即是A（1）辅助物AB（6）RN（7）反向延长RN，于QF 交于BFF HHAANQBQBHR18QFFHHAAN方法6：QRR19（三）正光组，实物成像已知理想光组的物方焦点F 和像方焦点F ，求物AB 的像（a）物在二倍焦距外成倒立缩小实像；像在一倍焦距外，二倍焦距内。物、像在两侧BAAFF HHB2F 2F20 实物成等大倒立实像，位于二倍像方焦点上。分立两侧(b) 物在二倍焦距上AAFF HHBB2F 2F21（c）物在二倍焦距之内，一倍焦距之外成放大倒立实像，像在二倍焦距外两侧AAFF HHBB2F 2F22（d）物在焦平面上成像于像方无限远, 两侧AFF HHB2F 2F23(e) 物在一倍焦距内实物成放大正立虚像，同侧AFF HHB2F 2FAB 24（四）正光组、虚物成像(a)虚物在一倍焦距内FF ABAB缩小正立实像（一倍焦距之内），物像同侧HH25(b)虚物在一倍焦距之