工程光学第八讲

工程光学第八讲第一页，共三十一页，编辑于2023年，星期日球面透镜双凸平凸弯凸双凹平凹弯凹td考虑高斯问题时，令d＝0薄透镜第二页，共三十一页，编辑于2023年，星期日厚透镜的焦距dr1r2n从何处量起？r1nn'CF第三页，共三十一页，编辑于2023年，星期日厚透镜的主面和焦点的计算第四页，共三十一页，编辑于2023年，星期日薄透镜当d<<f或r透镜焦距公式中(n–1)d可以略去。此时d≈0，称为薄透镜上面公式第五页，共三十一页，编辑于2023年，星期日薄透镜薄透镜的高斯公式（物像位置关系）光焦度（焦距）计算正透镜、会聚透镜负透镜、发散透镜为什么通过薄透镜中心的光线方向不变?第六页，共三十一页，编辑于2023年，星期日由透镜主点位置公式，当d=0，得：结论：两个主面与各个球面顶点重合，而且两主面也彼此重合。薄透镜的性质仅由焦距决定。第七页，共三十一页，编辑于2023年，星期日薄透镜图示：FF’FF’FF’HH’J’JABB’A’正透镜负透镜第八页，共三十一页，编辑于2023年，星期日几点说明：（1）透镜焦距f’的正负，即会聚或发散的性质决定于其形状或曲率半径的配置。（2）对于双凸透镜，曲率半径固定后，厚度的变化可使其焦距为正值，负值和无限大值。也可使主面在透镜以内，互相重合，透镜以外或无限远处。（3）对于双凹透镜，其焦距f’总为负值，是发散透镜。（4）平凸和平凹透镜的主面之一与透镜球面顶点重合,另一主面在透镜以内距平面d/n处。平凸（平凹）透镜的像方焦距总为正（负）值，与厚度无关。（5）正弯月形透镜的主面位于相应折射面远离球面曲率中心一侧；负弯月形透镜的主面位于相应折射面靠近曲率中心的一侧。这两种弯月形透镜的主面可能有一个主面位于空气中，或两个主面同时位于空气中，由两个曲率半径和厚度的数值决定。(6)忽略厚度不计的透镜称为薄透镜。第九页，共三十一页，编辑于2023年，星期日双凸透镜双凹透镜HH’HH’HH’HH’HH’HH’正弯月形透镜负弯月形透镜平凸透镜平凹透镜一些厚透镜的主点第十页，共三十一页，编辑于2023年，星期日理想光学系统的有关概念，基点和基面及其确定理想光学系统的物像关系，焦距、光焦度和放大率，拉式不变量理想光学系统作图，辅助光线的使用光组组合测焦距望远镜系统特点薄透镜物像关系，厚透镜及相关光组组合小结：第十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期日平面与平面系统

第三章第十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期日平面镜棱镜在光学系统中的作用改变共轴系统的光轴方向（减少体积和减轻重量）改变像的方向利用平面镜转动作用扩大仪器的放大率改变观察方向扩大仪器的观测范围实现分光、合像和微位移第十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期日

§3-1平面镜成像一、平面镜成像原理

——唯一能成完善像的光学元件（a）实物——虚像（b）虚物——实像第十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期日1、平面镜成像★性质分析:物像相对于平面镜对称分布、虚实相反。第十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期日2、平面镜成像的对称性

★平面镜反射一次：成像右手系变为左手系——镜像★对称性：反射奇次成镜像，反射偶次成一致像.第十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期日二、双平面镜的成像特性PPP1O1A2”O2qAA1'(A2)∠APA2”=

2θ第十七页，共三十一页，编辑于2023年，星期日凡一次镜面反射或奇次镜面反射像被称为镜像；凡二次镜面反射或偶次镜面反射像被称为一致像第十八页，共三十一页，编辑于2023年，星期日平面镜的旋转与平移效应P'Q'PQOANN'A'A"αα2α∠A’OA”=2∠POP’三、平面镜的旋转及其应用第十九页，共三十一页，编辑于2023年，星期日平面镜的旋转与平移效应QPA’ABA”h2hA′A″=2h第二十页，共三十一页，编辑于2023年，星期日平面镜旋转特性的应用：光学比较仪中的光学杠杆MM为分划板PP为反射镜第二十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期日第二十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期日O2O1qqbPPPAMNI1I1I2I2β≤90β=2θ第二十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期日β角与I角的大小无关，只取决于两平面镜夹角的大小θ

当双平面镜绕棱线转动时，只要保持θ角不变，二次反射像是不动的，即出射光线的方向不变，但光线位置要产生平行位移。第二十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期日双平面镜的连续成像

★双平面镜的连续一次像：一致像★连续一次像：物体绕棱边旋转角，旋转方向从第一反射镜转向第二反射镜。第二十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期日双平面镜具有以下成像性质：二次反射像的位置应在物体绕棱线（P点）转动2θ角处，转动方向应是反射面按反射次序，由P1转到P2的方向。二次反射像与原物坐标系相同，成一致像。位于主截面（两平面镜的公共垂直面）内的光线，不论入射光线方向如何，出射光线的转角永远等于两平面镜夹角的两倍。第二十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期日

§3-2

平行平板

一、平行平板的成像特性1、折射后方向不变2、无焦系统第二十七页，共三十一页，编辑于2023年，星期日

3、侧向位移ΔT=DG4、轴向位移第二十八页，共三十一页，编辑于2023年，星期日

5、平行平板的位移成像——像的位置第二十九页，共三十一页，编辑于2023年，星期日