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1、工程光学第三章2022/10/121第1页，本讲稿共29页可供可供选择的典型光的典型光线和可供利用的性和可供利用的性质有：有：（1）平行于光轴入射的光线，经过系统后过像平行于光轴入射的光线，经过系统后过像方焦点。方焦点。F HH2022/10/122第2页，本讲稿共29页（2）过）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。FHH2022/10/123第3页，本讲稿共29页（3）倾斜于光轴的平行光线，经过系统后交于像方焦平）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。面上某一点。-wFHH2022/10/124第4页，本讲稿共29页（4）自物方焦平
2、面上一点发出的光束）自物方焦平面上一点发出的光束经经系统后成倾斜于光轴的平行光束。系统后成倾斜于光轴的平行光束。（5）共轭光线在主平面上的投射高度相等，即）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一对主平面的横向放大率为1。FHH2022/10/125第5页，本讲稿共29页（6）光轴上的物点其像必在光轴上。）光轴上的物点其像必在光轴上。（7）过主点光线方向不变。）过主点光线方向不变。HH再次强调再次强调：作图时先注意光组的正负，看物方焦点：作图时先注意光组的正负，看物方焦点F和像方焦点和像方焦点F 的位置。的位置。2022/10/126第6页，本讲稿共29页已知已知FF和和
3、FF，求，求轴上点上点A A的像的像AAFF 方法方法1：过过F作作物方焦平面物方焦平面，与，与A点发出的光线交于点发出的光线交于N，以以N为辅助物，从为辅助物，从N点作平行与光轴的直线，经过光组后点作平行与光轴的直线，经过光组后交于像方焦点交于像方焦点F，则，则AN光线过光组后与辅助光线平行，光线过光组后与辅助光线平行，与光轴的交点既是与光轴的交点既是A。N（一）正光组轴上点作图（一）正光组轴上点作图HH2022/10/127第7页，本讲稿共29页方法方法2：过过F作辅助线，过光组后与光轴平行，作辅助线，过光组后与光轴平行，交交像方焦平面像方焦平面于于N，则，则A点射出的与点射出的与 辅助光
4、线平行的光线过光组后过辅助光线平行的光线过光组后过 N 点，点，与光轴交点即是与光轴交点即是A。AAFF NHH2022/10/128第8页，本讲稿共29页方法：方法：过过A A作垂直于光作垂直于光轴轴的的辅辅助物助物ABAB，按照前面的，按照前面的方法求出方法求出B B，由，由B B作光作光轴轴的垂的垂线线，则则交点交点A A就是就是A A的像。的像。AAFF HHBB2022/10/129第9页，本讲稿共29页方法方法4 4：利用利用过主点光主点光线方向不方向不变，作，作过主点的主点的辅助光助光线。利用像方焦平面上。利用像方焦平面上发出的光出的光线过光光组后平行射出的性后平行射出的性质。然
5、后作平行。然后作平行辅助光助光线的出射的出射光光线。AAFF NHH2022/10/1210第10页，本讲稿共29页也可以利用像方焦平面。作和入射光线平行的辅助光线，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。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 NHH2022/10/1211第11页，本讲稿共29页2022/10/1212第12页，本讲稿共29页Q（二）（二）负光光组轴上点作上点作图FFHHAAN方法方法1：（1）AQQ（4）NR（3）延长）延长AQ到到NR（2）辅助焦平面）辅助焦平面（5）RR（主面上投射高（主面
6、上投射高度相等）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（物方焦平面一点发出的光线过光组后平行射出）组后平行射出）2022/10/1213第13页，本讲稿共29页方法方法2 2：（1）AQ（5）HR/RH（3）RH/AQ（4）辅助面）辅助面F（6）反向延长）反向延长HR交辅助面交辅助面F 于于N（2）QQ（7）NQ于光轴交点既是于光轴交点既是A（物方平行光线出射后反向延长线会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聚于像方焦平面上一点）FFHHAANQRRQ2022/10/1214第14页，本讲稿共29页方法方法3 3：（3）QQ（4）由）由Q作直
7、线过作直线过F（5）BH（2）由）由B作作 BQ/光轴光轴（8）由）由B作直线垂线于光轴交点即是作直线垂线于光轴交点即是A（1）辅助物）辅助物AB（6）HN（7）反向延长）反向延长HN，于，于QF 交于交于BFF HHAANQBQB2022/10/1215第15页，本讲稿共29页（三）正光（三）正光组，实物成像物成像已知理想光组的物方焦点已知理想光组的物方焦点F和像方焦点和像方焦点F，求物，求物AB的像的像（a）物在物在二倍焦距外二倍焦距外成成倒立缩小实像倒立缩小实像；像在一倍焦距外，二倍焦距内。；像在一倍焦距外，二倍焦距内。物、像在物、像在两侧两侧BAAFF HHB2F 2F2022/10/
8、1216第16页，本讲稿共29页 实实物成物成等大倒立等大倒立实实像像，位于，位于二倍像方焦点二倍像方焦点上。分立上。分立两侧两侧(b)物在物在二倍焦距上二倍焦距上AAFF HHBB2F 2F2022/10/1217第17页，本讲稿共29页（c）物在）物在二倍焦距之内二倍焦距之内，一倍焦距之外一倍焦距之外成成放大倒立放大倒立实实像像，像在二倍焦距外，像在二倍焦距外两侧两侧AAFF HHBB2F 2F2022/10/1218第18页，本讲稿共29页（d）物在）物在焦平面上焦平面上成像于成像于像方无限像方无限远远,两侧两侧AFF HHB2F 2F2022/10/1219第19页，本讲稿共29页(e
9、)物在物在一倍焦距内一倍焦距内实实物成物成放大正立放大正立虚虚像，同像，同侧侧AFF HHB2F 2FAB 2022/10/1220第20页，本讲稿共29页（四）正光（四）正光组、虚物成像、虚物成像(a)(a)虚虚物物在一倍焦距在一倍焦距内内FF ABAB缩小正立实像（一倍焦距之内），物像同侧缩小正立实像（一倍焦距之内），物像同侧HH2022/10/1221第21页，本讲稿共29页(b)(b)虚虚物在一倍焦距之外，二倍焦距之物在一倍焦距之外，二倍焦距之内内成正立、缩小、实像（一倍焦距之内），成正立、缩小、实像（一倍焦距之内），物像同侧物像同侧FF ABABHH2F 2022/10/1222第2
10、2页，本讲稿共29页(c)(c)虚虚物在二倍焦距之外物在二倍焦距之外成正立、缩小、实像（一倍焦距之内），成正立、缩小、实像（一倍焦距之内），物像同侧物像同侧FF ABABHH2F 2022/10/1223第23页，本讲稿共29页（五）（五）负光光组，实物成像物成像（a a）物在二倍焦距外物在二倍焦距外像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内AFF HHB2F 2FAB2022/10/1224第24页，本讲稿共29页（b b）物在一倍焦距外，二倍焦距物在一倍焦距外，二倍焦距内内像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内AFF HHB2F 2F
11、AB2022/10/1225第25页，本讲稿共29页（c c）物在一倍焦距物在一倍焦距内内像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内像：缩小正立虚像，同侧，一倍焦距内AFF HHB2F 2FAB2022/10/1226第26页，本讲稿共29页（六）（六）负光光组，虚物成像，虚物成像（a a）虚虚物，右物，右侧侧，一倍焦距，一倍焦距内内像：放大正立实像，同侧像：放大正立实像，同侧AFF HHBAB2022/10/1227第27页，本讲稿共29页（b b）虚虚物，右物，右侧侧，一倍焦距以外，二倍焦距以，一倍焦距以外，二倍焦距以内内像：放大，倒立，虚像，两侧像：放大，倒立，虚像，两侧AFF HHBAB2F 2F2022/10/1228第28页，本讲稿共29页（c c）虚虚物，右物，右侧侧，二倍焦距以外，二倍焦距以外像：倒立、缩小、虚像，两侧，一倍焦像：倒立、缩小、虚像，两侧，一倍焦 距外距外AFF HHBAB2F 2F2022/10/1229第29页，本讲稿共29页