几何光学基础-球面透镜成像（眼镜光学技术课件）

共轴球面系统、人眼结构教学目标知识目标能力目标教学目的思政元素专业—敬业、精益求精掌握共轴球面系统两折射面之间的转面公式会进行人眼结构成像计算共轴球面系统两折射面之间的转面公式人眼光学结构会进行单球面成像计算会对共轴球面系统进行计算会计算眼轴长度目录CONTENTS1共轴球面系统2转面公式3眼轴长度计算共轴球面系统PART01

一、共轴球面系统

球心在一条直线上的几个折射球面组成的系统叫做共轴球面系统，简称共轴系统(coaxialsystem)。球心所在的直线叫做共轴系统的主光轴principalopticalaxis。二、光线追迹法

在共轴系统中可采用光线追迹法（或称逐次成像法）求物体的像，即先求出物经第一折射面所成的像，再把第一折射面的成像作为第二折射面的物，求它经第二折射面后所成的像，依次类推，直到求出最后一面的像为止。转面公式PART02

二、转面公式第一折射面的成像第一折射面A1A’1n1n’1-u1u’1-l1l’1二、转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转面公式眼轴长度计算PART03

一、眼睛光学结构参数角膜房水晶体玻璃体曲率半径前后前后7.86.810.0-6.0折射率1.3761.3361.4061.336厚度0.53.13.0二、眼轴长度计算角膜前表面成像角膜后表面成像晶状体前面成像晶状体后面成像眼轴长18.14+3.0+3.1+0.5=24.29mm小结单折射球面成像共轴球面系统转面公式眼轴长计算转面公式利用转面公式，求出第一面到最后像面之间的距离球面透镜成像放大率教学目标知识目标能力目标教学目的思政元素专业、敬业、精益求精掌握单球面放大率的计算方法掌握共轴球面系统放大率的计算方法单球面放大率的计算方法共轴球面系统放大率的计算方法会进行单球面成像放大率的计算会对共轴球面系统放大率进行计算目录CONTENTS1单球面成像放大率2共轴球面系统成像放大率单球面成像放大率PART01

一、单球面成像放大率由三角形相似的比例关系可得：

横向放大率当

时，表示成放大像；当

时，表示成缩小像。当

β<0时，l与l’异号，即物、像分居折射面两侧；此时表示成倒像，像的虚实与物一致，即实物成实像或虚物成虚像。当β>0时，l与l’同号，即物、像分居折射面同侧；此时表示成正像，像的虚实与物相反，即实物成虚像或虚物成实像。一、单球面成像放大率轴向放大率指光轴上一对共轭点沿轴移动量之间的关系。如果物体沿光轴移动微小距离dl，相应的像点移动dl'。如果物体沿光轴移动有限距离，由表示为。一、单球面成像放大率角放大率指一对共轭点的像方孔径角与物方孔径角的比值。三个放大率之间的关系为：拉赫不变量y——物高y'——像高一、单球面成像放大率例1：一个单球面，前面是空气，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，当物体在球面前150cm和300cm处时，两种情况的放大率如何？根据高斯公式，l=-150cm时，由计算值看出：物像同侧，放大，正立，虚像一、单球面成像放大率例1：一个单球面，前面是空气，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，当物体在球面前150cm和300cm处时，两种情况的放大率如何？根据高斯公式，l=-300cm时，一、单球面成像放大率由计算值看出：物像异侧，放大，倒立，实像共轴球面系统成像放大率PART02

二、共轴球面系统成像放大率三个放大率之间的关系为：横向放大率

轴向放大率角放大率二、共轴球面系统成像放大率例2：一个镜片，前表面r1=+400cm，后表面r2=+200cm，n=1，n’=1.50，物体在前面10米远处，问成像后横向