基础知识-近轴光学系统成像3.1

理想光学系统的成像

①理想光学系统的理论是

高斯

在1841年建立的重要光学

理论

。 ②一个

能使任何同心光束保持同心性

的光学系统(即完善成像)称为

理想光学系统

。 事实上，除

平面反射镜具有理想光学系统的特性

外，

其他光学系统都不能成完善的成像

。在共轴球面系统中，只有在

近轴光线条件

下才可以成比较完善的像。 ③

理想光学系统理论的意义

: 在研究实际光学系统成像时，我们可以

利用理想光学系统的成像特性

来

比较和估计实际光学系统的成像质量

，找出存在偏差的原因并设法进行

修正

，使实际光学系统尽量接近理想光学系统的成像质量。

④理想光学系统性质:

1.物方的一点对应像方的一点，对应点称为

共轭点

; 2.物方的一条直线对应像方的一条直线，对应直线称为

共轭直线

; 3.物方的一个平面对应像方的一个平面,对应平面称为

共轭面

; 4.理想光学系统处在均匀介质中，

物空间一点，在像空间仍为一点

，光线均按直线传播。

如果理想光学系统是轴对称

的，它还具有下列一些性质:

1.光轴上任何一点的共轭点仍在光轴上

;

2.任何垂直于光轴的平面，其共轭面仍与光轴垂直;

3.像方中每束同心光束，在物方中有一对应的共轭同心光束。

⑤当

把光学系统作为一个整体

，而不是逐一地研究每一个折射面时，

可以用光学系统的特征点和面来表示

理想光学系统在成像上的性质。 不管理想光学系统内部的具体结构如何，

只要得知系统的基点和基面，就可计算成像

。

焦点、主点和节点

是理想光学系统的

三大基点

。

焦平面、主平面和节平面

统称为系统的

基面

。