第5课[图解法求像] 重庆大学几何光学

H
F
H’
（5）共轭光线在主平面上的投射高度相等， 即一对主平面的横向放大率为＋1。
特殊光线归纳
• 焦点性质 1）平行于光轴入射的光线，经过系统后过像方焦点； 2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴； • 焦平面性质 3）倾斜于光轴入射的平行光束经过系统后会交于像方焦平面 上的一点； 4）自物方焦平面上一点发出的同心光束经系统后成倾斜于光 轴的平行光束； • 主点与主面性质 5）共轭光线在主面上的投射高度相等。即，过物方主面上某 点的光线必等高的到达像方主面
• 5、课堂练习
A F1' B F2 F1 F2'
题2-3图
6、课后练习（习题一，结论？）
针对位于空气中的正透镜组（f‘大于0）和负透镜组（f ‘小于0），用作图法分别对以下物距求像平面的位置： • -、-2f、- f、-f/2、f/2、f、2f、时
2、图解法求像需要解决的问题
1）以物求像和以像求物 2）针对正、负光焦度系统求解——系统类别： 注意F、F’、H 、H’的相对位置 3）已知物（像）点在轴上、轴外——物象位置 4）对实物或虚物成像（像为实象或虚象）——物象虚实 2*2*2*2=16种情况
3、举例
例1
轴外物点B或垂轴线段AB的像
例2 正光组轴上点
N’ A’ A F H H’
F’
方法３：
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。
B
A’ A F H H’
F’ B’
例3
负光组轴上点
R R’ N
（1）AQ
（2）辅助焦平面 Q Q’ （3）延长AQ到N （4）NR F’ H H’ A F （5）RR’（主面上投射高 A’ 度相等） （6）R’F ’ （7）QQ’ （8）Q’A’//R’F ’（物方焦平面一点发出的光线过光 组后平行射出）
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。（焦点性质）
H
H’
F’
（2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。
（焦点性质）
F
H
来自百度文库H’
（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 （焦平面性质）
H
-w
H’
F'
（4）自物方焦平面上一点发出的光束经系统后成 倾斜于光轴的平行光束。（焦平面性质）
已知F 和F ’，求轴上点A的像
N A’ A F H H’ F’
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’。
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 ’点， 与光轴交点即是A’。
例4
负透镜正光组图解求像
1）实物成虚象 2）虚物成虚象
实物成虚象
虚物成虚象
4、注意事项：
1）正向光路——箭头方向 2）物（像）方光线经过物方（像）基点或基面（与之相连） 光线按以下顺序发生转折： 物方光线——物方主面——等高——像方主面——像方光线 3）主面之间的光线平行于光轴（画虚线） 4）实（虚）物空间中的物方光线为实（虚）线 5）慎用逆向光路
2.3、理想光学系统的物像关系
• 引言： • 几何光学的一个基本内容——求像。 • 对于确定的光学系统，给定物体的位置、大小、方向，求 像的位置、大小、正倒及虚实。 • 两种方法：
一、图解法求象
1、基本思路及常用特殊光线
已知一个光学系统的主点（主面）和焦点的位置，根 据共线成像理论，利用特殊光线通过基点和基面后的性质， 画出对应于物空间给定的点、线和面的共轭点、线、面。 这种通过画图追踪典型光线的求像的方法即是图解法求像。 可选择的典型光线和可利用的性质有：