理想光學(xué)系統(tǒng)（理想光學(xué)系統(tǒng)）
次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-16
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基本信息
| 別名 | 高斯光學(xué) |
| 特性 | 點(diǎn)成點(diǎn)像、線成線像等 |
| 定義 | 對(duì)足夠大空間內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)成理想像 |
| 所屬學(xué)科 | |
| 物像關(guān)系式 | 牛頓公式、高斯公式 |
定義
能產(chǎn)生清晰的、與物貌完全相似的像的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)是由透鏡、反射鏡、棱鏡及光闌等多種光學(xué)元件按一定次序組合成的整體。曲率中心在同一直線上的兩個(gè)或兩個(gè)以上折射（或反射）球面組成的光學(xué)系統(tǒng)稱(chēng)為共軸球面系統(tǒng)，曲率中心所在的那條直線稱(chēng)為該光學(xué)系統(tǒng)的主光軸。對(duì)單個(gè)折射球面或球面反射鏡，主光軸是連結(jié)球面頂點(diǎn)（球面受光部分的中點(diǎn)）與其曲率中心的直線。有一定關(guān)系的光線組成光束，凡光束中各光線（或其延長(zhǎng)線）均交于同一點(diǎn)，則此光束稱(chēng)為同心光束。入射的同心光束經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后，出射光束也必定是同心光束。入射同心光束的交點(diǎn)稱(chēng)為物點(diǎn)，出射同心光束的交點(diǎn)稱(chēng)為像點(diǎn)。
性質(zhì)
理想光學(xué)系統(tǒng)具有下述性質(zhì)：
①光學(xué)系統(tǒng)物方一個(gè)點(diǎn)（物點(diǎn)）對(duì)應(yīng)像方一個(gè)點(diǎn)（像點(diǎn)）。即從物點(diǎn)發(fā)出的所有入射光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，出射光線均交于像點(diǎn)。由光的可逆性原理，從原來(lái)像點(diǎn)發(fā)出的所有光線入射到光學(xué)系統(tǒng)后，所有出射光線均交于原來(lái)的物點(diǎn)，這一對(duì)物、像可互換的點(diǎn)稱(chēng)為共軛點(diǎn)。某條入射光線與對(duì)應(yīng)的出射光線稱(chēng)為共軛光線。
②物方每條直線對(duì)應(yīng)像方的一條直線，稱(chēng)共軛線；物方每個(gè)平面對(duì)應(yīng)像方的一個(gè)平面，稱(chēng)為共軛面。
③主光軸上任一點(diǎn)的共軛點(diǎn)仍在主光軸上。任何垂直于主光軸的平面，其共軛面仍與主光軸垂直。
研究理想光學(xué)系統(tǒng)上述物、像兩方一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的理論稱(chēng)為高斯光學(xué)，光純粹是一種幾何理論，首先由德國(guó)科學(xué)家C.F.高斯在1841年的著作中闡明。實(shí)際中不存在真正的理想光學(xué)系統(tǒng)，平面反射鏡是個(gè)例外，但其橫向放大率恒為1。共軸球面系統(tǒng)嚴(yán)格說(shuō)不是理想光學(xué)系統(tǒng)，但在傍軸條件下可近似地滿(mǎn)足理想光學(xué)系統(tǒng)的要求，理想光學(xué)系統(tǒng)的概念和理論正是以此為原型抽象和概括出來(lái)的，故高斯光學(xué)也稱(chēng)傍軸光學(xué)。
在共軸球面系統(tǒng)中，若入射光線和出射光線靠近主光軸，且與主光軸的夾角μ很小，使sinμ≈tgμ≈μ，cosμ≈1近似成立，則相應(yīng)的光線稱(chēng)為傍軸光線，上述條件稱(chēng)為傍軸條件。在傍軸條件下共軸球面系統(tǒng)可近似看作理想光學(xué)系統(tǒng)。
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這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
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