工程光学-光束限制

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1、12第一章：球面系统第一章：球面系统第二章：理想系统第二章：理想系统第三章：平面系统第三章：平面系统实际光线光路计算实际光线光路计算(L、U、I)近轴光线光路计算近轴光线光路计算( l、u、i )假想：任意大的空间、任意宽的光束假想：任意大的空间、任意宽的光束基点基面、牛顿公式、高斯公式基点基面、牛顿公式、高斯公式过渡公式、组合公式过渡公式、组合公式转折光路、折叠光路、转像、倒像、分光转折光路、折叠光路、转像、倒像、分光3456第一章：球面系统第一章：球面系统第二章：理想系统第二章：理想系统第三章：平面系统第三章：平面系统实际光线光路计算实际光线光路计算(L、U、I)近轴光线光路计算近轴光线光

2、路计算( l、u、i )假想：任意大的空间、任意宽的光束假想：任意大的空间、任意宽的光束基点基面、牛顿公式、高斯公式基点基面、牛顿公式、高斯公式过渡公式、组合公式过渡公式、组合公式转折光路、折叠光路、转像、倒像、分光转折光路、折叠光路、转像、倒像、分光7一、成像光束宽度一、成像光束宽度孔径光阑孔径光阑8孔阑大小对轴上点成像质量的影响孔阑大小对轴上点成像质量的影响S9孔阑位置对轴外点成像质量的影响孔阑位置对轴外点成像质量的影响SS10孔阑位置对轴外点成像质量的影响孔阑位置对轴外点成像质量的影响SS11二、成像范围二、成像范围视场光阑视场光阑12 像面大小像面大小13 概念理解概念理解1. 孔径光

3、阑孔径光阑1）孔径光阑是限制进入光学系统成像光束口径的光孔。2）孔径光阑是限制轴上点成像光束立体角（孔径角）的光阑。142. 孔径光阑、入瞳、出瞳和孔径角孔径光阑ABAB入瞳P1P2出瞳P2P1Q1QQ2153. 渐晕、渐晕系数和渐晕光阑渐晕：轴外点发出的充满入瞳的光束被光学系统中的其他光孔或框所遮拦，造成轴外点实际成像光束的宽度比轴上点窄，像面边缘比中心暗的现象。渐晕系数：轴外点成像光束与轴上点成像光束在光瞳面上的线度之比，称为渐晕系数。在光学系统中起渐晕作用的光阑即为渐晕光阑，光学系统中的视场光阑往往本身就是渐晕光阑。16入射光瞳AB1P1PP2入射窗物面B2B3K=10.5K10K0.5

4、M1MM2176.光学系统中光阑性质的判别判别步骤如下：1）首先将光学系统中所有的光孔或框在物空间成像在物空间成像，求出其大小和位置；2）由轴上物点向各光孔或框在物空间的像的边缘张角，张角最小的即为入瞳入瞳，与之对应的实际光孔或框就是孔径光阑；3）由入瞳的中心向其余光孔或框在物空间的像的边缘张角，张角最小的即为入窗入窗，与之对应的实际光孔或框就是视场光阑；4）由物的边缘向入瞳的边缘张角，与起拦光作用的光孔或框在物空间的像相对应的实际光孔或框就是渐晕光阑渐晕光阑。18ABP1P2P3P4入窗入窗入瞳19视觉放大率视觉放大率视角视网膜焦距20观察孔径、视场变化212223瞄准镜瞄准镜以色列瞄准镜以

5、色列瞄准镜24天文望远镜天文望远镜折射式折射式反射式反射式折反式折反式25光电望远镜光电望远镜神州神州2 2号之光电望远镜号之光电望远镜2627282930光束限制光束限制成像范围成像范围光束宽度光束宽度视场视场孔径孔径仪器尺寸限制仪器尺寸限制成像质量要求成像质量要求31光束限制光束限制求入瞳、出瞳并画出求入瞳、出瞳并画出50渐晕的视场角渐晕的视场角 FF孔径光阑物镜50渐晕的视场角入瞳出瞳32光束限制光束限制通过作图判断系统的视场光阑通过作图判断系统的视场光阑并标出视场角大小并标出视场角大小 孔径光阑L1L2出瞳入瞳33光束限制光束限制L1L2出瞳入瞳F1入窗34作图法求像作图法求像求物求物AB经理想光学系统后所成的像，经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距并注明系统像方的基点位置和焦距F2F1F1F2AB35作图法求像作图法求像F2F1F1F2AB36作图法求像作图法求像F1F2ABFH37作图法求像作图法求像判断光学系统的最后成像方向判断光学系统的最后成像方向zyx物镜目镜38作图法求像作图法求像用作图法确定主面位置并求像用作图法确定主面位置并求像ABABFFJJ39作图法求像作图法求像ABFFJJ fxJH40作图法求像作图法求像ABFFJJfxJHH41二、视场第一讲第一讲OCADOCAD简介简介