光学新概念.ppt

第二章 光和光的传播 §1 成像 一、实像与虚像、实物与虚物：物像分类 二、物方和像方、物与像的共轭性 三、物像之间的等光程性 §2 共轴球面组傍轴成像 一、光在单球面上的折射 二、阿贝不变式P42 Δ牛顿公式 5、阿贝不变式的符号法则 三、傍轴物点球面反射成像公式 四、傍轴物点成像与横向放大率 五、逐次成像——逐个球面成像法 六、亥姆霍兹——拉格朗日定理 七、（折射）横向放大率的讨论 §3 薄透镜 一、焦距公式 二、成像公式 三、密接透镜组 四、焦面 五、作图法 六、透镜组成像 §4 理想光具组 一、理想成像与共轭变换 二、共轴理想光具组的基点与基面 三、理想光具组的物像关系 四、理想光具组的联合（略） END2-1 §5 光学仪器 一、投影仪器 二、照相机 三、眼睛 四、放大镜与目镜 2、惠更斯目镜 3、冉斯登目镜 五、显微镜 六、望远镜 ★A 开普勒望远镜 ★B 伽利略望远镜 七、棱镜光谱仪 §6 光阑 一、有效光阑 入射光瞳与出射光瞳 3、寻找有效光阑和光瞳的方法 三、视场光阑 入射窗和出射窗(略) §7 像差(略) 一、像差概述 二、像面球差 三、彗形像差 四、正弦条件和齐明点 五、像散和像面弯曲 六、畸变 七、色像差 §8 像的亮度、照度和主观亮度 一、像的亮度 3、物、像的亮度分别为 二、像的照度 1、像距远大于焦距的情形——u0定值 2、物距远大于焦距的情形——u0′定值 三、主观亮度 END2-2 1、组成及特点： 2、光路 3、放大本领 一凸透镜(组)和 一凹透镜(组)构成 得 伽利略望远镜光路图 ★分光镜 ★摄谱仪 ★单色仪 ★平行光(准直)管 棱镜光谱仪 2、角色散本领 ★角色散本 领的定义 1、基本概念 ★角色散本 领的计算 棱镜光谱仪 棱镜光谱仪 2、角色散本领 ★角色散本领 1、有效(孔径)光阑 ★有效(孔径)光阑：真正控制主光轴上入射光孔径的约束物 ★入射孔径角、出射孔径角： 透镜的有效(孔径)光阑和孔径角 2、入射光瞳与出射光瞳：孔径光阑经其前、后光学系统所成的像 (1)将光学系统所有光阑（各个透镜和光圈等） ----对其前面的光学系统（物空间）成像，求像之大小和位置； (2)由物位置（点）向上述像边缘和 ----作连线，求其张角 (3)张角 最小者 ， 其像就是入瞳 ，其共轭物即是有效光阑 B 后面光学系统L2 B 前面光学系统L1 第一个透镜边缘 寻找有效光阑和光瞳的方法 (4)有效光阑确定后，其对其后面光学系统（像空间）所成像即是出瞳 1、视场光阑 ★视场光阑：控制轴外入射光孔径的约束物 ★主光线：经过入射光瞳中心和出射光瞳中心的共轭光线 ★入射视场角、出射视场角：主光线与主光轴的夹角 2、入射窗和出射窗：视场光阑经其前、后光学系统所成的像 视场光阑 视场光阑DD 2、像差的分类——几何像差 1、理想成像的条件 ★物方每一点发出的同心光束在像方仍然保持的同心光束； ★垂直于光轴的平面上各点的像仍然在垂直于光轴的平面上； ★在每个像平面内其横向放大率相同，从而保持物、像的几何 相似性 (1) 单色像差：——球面像差；彗形像差；像散；像场弯曲；畸变 ★理想（光具坐）成像，无单色像差——一级近： ★考虑三级近似成像，有5种单色像差： 2、像差的分类——几何像差