工程光学复习大纲.docx
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工程光学复习大纲
第一章几何光学基本定律与成像概念
1、单色光、复色光、白光的概念
单色光:
同一波长的光引起眼睛的感觉是同一个颜色,称之为单色光;
复色光:
由不同波长的光混合成的光称为复色光;
白光:
是由各种波长光混合在一起而成的一种复色光.
2、波面(波阵面)的概念
光波向四周传播时,在某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面,简称波面。
3、掌握几何光学的四个基本定律
(1)光的直线传播定律
(2)光的独立传播定律(3)光的折射定律(4)光的反射定律
4、折射率的定义
折射率是表征透明介质光学性质的重要参数,是用来描述介质中的光速相对于真空中的光速减慢程度的物理量。
折射率=真空中光速/介质中光速
5、发生全反射的条件
(1)光线从光密介质射向光疏介质
(2)入射角大于临界角。
6、费马原理(即光程极端定律),并由费马原理证明光的折射定律和反射定律。
光从一点传播到另一点,其间无论经过多少次折射和反射,其光程为极值。
或者说,光是沿着光程为极值(极大、极小或常量)的路径传播的。
7、马吕斯定律
光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
8、完善成像的概念
发光物上每个点经过光学系统后所成的完善像点的集合就是该物体经过光学系统后的完善像
9、共轴光学系统
如果组成光学系统的各个光学元件的表面曲率中心都在同一条直线上,则为共轴光学系统,该直线为“光轴”
10、完善成像条件(三种表述方法)
表述一:
入射波面为球面波时,出射波面也是球面波。
表述二:
入射光是同心光束时,出射光也是同心光束。
表述三:
根据马吕斯定律,入射波面与出射波面对应点间的光程相等,则完善成像条件用光程的概念表述为:
物点A1及其像点Ak’之间任意两条光路的光程相等。
11、物、像的虚实
(1)概念实际光线相交所形成的点为实物点或实像点;光线的延长线相交所形成的点为虚物点或虚像点。
(2)掌握要点①虚物不能人为设定,它是前一光学系统所成的实像被当前系统所截而得。
②实像不仅能用眼观察,而且能用屏幕、胶片或光电成像器件(如CCD、CMOS等)记录;虚像只能为人眼所观察,不能被记录.
12、子午面、弧矢面概念
子午面——通过物点和光轴的截面;显然,轴上物点A的子午面有无数多个,而轴外物点的子午面只有一个。
13、光路计算中的符号规则
14、光路计算公式(实际光线、近轴光线)会熟练应用
15、垂轴放大率β=y’/y轴向放大率α=dl’/dl角放大率γ=u’/u
16、拉赫不变量概念
拉赫不变量J不仅对单个折射面的物像空间,而且对于整个光学系统各个面的物像空间都是不变的,即拉赫不变量J对整个系统而言是个不变量.利用这一特点,可对计算结果进行校对。
第二章理想光学系统
1、共线成像概念
如果物像空间皆为均匀介质,理想光学系统具有共线成像性质。
共线成像——物像变换为点对点,线对线,面对面的关系。
2、主平面的概念、物方主平面与像方主平面间的关系
垂轴放大率β=+1,出射光线在像方主平面的投射高度与入射光线在物方主平面的投射高度相等。
3、掌握图解法求像
4、掌握解析法求像(牛顿公式、高斯公式)
5、理想光学系统的放大率
(1)轴向放大率α的定义
(2)角放大率
6、理想光学系统的拉赫公式
7、能推导出理想光学系统的放大率(α、β、γ)之间的关系
8、光学系统的节点概念
定义:
角放大率等于+1的一对共轭点为节点。
9、利用平行光管测定焦距的原理
10、掌握理想光学系统组合的基本公式
11、透镜的基本公式
12、光焦度的概念和物理意义
(1)通常用Ф表示像方焦距的倒数,Ф=1/f’,称为光焦度,单位:
屈光度。
(2)物理意义:
反映光学系统的会聚或发散本领的数值。
第3章平面与平面系统
1、掌握平面镜成像特点
(1)平面反射镜又称平面镜,是光学系统中最简单、而且也是唯一能成完善像的光学元件,即同心光束经平面镜反射后仍为同心光束。
(2)像与物大小相等,虚实相反,二者完全对称于平面镜。
(3)平面镜物和像之间的空间形状对应关系
平面镜奇数次反射成镜像,偶数次反射成一致像。
2、平面镜旋转特性
(1)能证明平面镜旋转特性
(2)能说明利用平面镜旋转特性,测量微小角度或位移的原理。
3、掌握平行平板的成像特性
(1)平行平板是个无光焦度元件,不会使物体放大或缩小,在系统中对光焦度无贡献。
(2)平行平板不能成完善像。
4、了解平行平板的等效光学系统
5、掌握“棱镜系统的成像方向判断”
6、光楔及其应用
第四章光学系统中的光阑和光束限制
1、孔径光阑、入射光瞳、出射光瞳的概念
孔径光阑的定义:
(1)限制轴上物点成像光束孔径角的大小(宽度)
(2)选择轴外物点成像光束的位置。
入射光瞳——孔径光阑经其前面光学系统所成的像(物空间),决定光学系统的入射光束的孔径角。
出射光瞳——孔径光阑经其后面光学系统所成的像(像空间),决定光学系统的出射光束的孔径角。
2、光路中孔径光阑的判断
(1)将光学系统所有光阑(透镜边框和光圈等),对其前面的光学系统(物空间)成像,求像的大小和位置;
(2)由轴上物点向各像边缘、第一个透镜边缘分别作连线,求张角最小者即为入瞳,相应的共轭物为孔径光阑;
(3)孔径光阑对后面光学系统(像空间)所成像即为出瞳。
3、视场光阑、入射窗、出射窗的概念
视场光阑——限定光学系统成像范围的光阑。
入射窗——视场光阑经其前面的光学系统所成的像;
出射窗——视场光阑经其后面的光学系统所成的像;
4、确定视场光阑的方法
(1)把孔径光阑以外的所有光孔经前面的光学系统成像到物空间,确定入瞳中心位置(实际上在确定孔径光阑时这一步骤已完成)。
(2)计算这些像的边缘对入瞳中心的张角大小。
张角最小者即为入射窗,入射窗对应的光学零件视场光阑
5、渐晕的概念,若给你画出光学系统的入射光瞳和入射窗的位置和大小,要求会确定无渐晕、50%渐晕、100%渐晕的视场。
由轴外物点发出、充满入瞳的光束,部分光线被其他光孔阻挡,导致像平面内视场逐渐昏暗的现象,称为“渐晕”。
该光阑称为“渐晕光阑”,渐晕光阑多为透镜框。
渐晕光阑的作用是参与限制轴外点成像光束。
6、主光线概念
7、光瞳衔接原则
光瞳衔接原则:
两个系统联用共同工作时,前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合。
否则会产生光束切割,即前面系统的成像光束中有一部分将被后面的系统拦截,不再参与成像。
8、弄清远心光路(参看书中图4-20)原理
物方远心光路——孔径光阑在物镜的像方焦平面上。
(1)入瞳位于物方无穷远。
(2)A和A1、B和B1的主光线分别重合,且轴外点的主光线平行于主轴。
(3)主光线是物点成像光束的中心轴,则物点A1、B1在刻尺平面构成的两个弥散斑的中心间隔始终不变。
9、了解场镜的作用
10、掌握景深的概念,能画出示意图,并加以解释。
第五章光度学和色度学基础
1、辐射量
(1)辐射能Qe——以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量称做辐射能,常用字符Qe表示,单位:
焦[耳](J)。
(2)辐[射能]通量Фe——单位时间内发射、传输或接收的辐射能称之为辐通量,常用字符Фe表示,单位:
瓦[特](W),定义式:
Фe=dQe/dt
(3)辐[射]出[射]度Me——辐射源单位发射面积发出的辐通量定义为辐射源的辐出度,以Me表示,单位:
瓦[特]每平方米(W/m2)。
定义式:
Me=dФe/dA
(4)辐[射]照度Ee——辐射照射面单位受照面积上接受的辐通量,以字符Ee表示,单位:
瓦[特]每平方米(W/m2)。
定义式:
Ee=dФe/dA
(5)辐[射]强度Ie——点辐射源向各方向发出辐射,在某一方向,在元立体角dΩ内发出的辐通量为dФe,则辐强度Ie为Ie=dФe/dΩ
(6)辐[射]亮度Le——为表征有限尺寸辐射源辐通量的空间分布,采用“辐亮度”这样一个辐射量。
元面积为dA的辐射面,在和表面法线N成θ角方向,在元立体角dΩ内发出的辐通量为dФe,则辐亮度Le为Le=dФe/[cosθ·dA·dΩ]
2、光学量
(1)光通量Фv——标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量称为光通量,以字符Фv表示,单位:
流[明](lm)。
(2)光出射度Mv——光源单位发光面积发出的光通量,以字符Mv表示。
单位:
流[明]每平方米(lm/m2)。
定义式:
Mv=dФv/dA
(3)光照度Ev——单位受照面积接受的光通量,以字符Ev表示,单位:
勒[克斯](lx),1lx=1lm/m2。
定义式:
Ev=dФv/dA
(4)发光强度Iv——点光源向各方向发出可见光,在某一方向,在元立体角dΩ内发出的光通量为dФv,则点光源在该方向上的发光强度Iv为:
Ev=dФv/dΩ
(5)光亮度Lv——为描述有限尺寸的发光体发出的可见光在空间分布的情况,采用光亮度这样一个光学量。
发光面的元面积dA,在和发光表面法线N成θ角的方向,在元立体角dΩ内发出的光通量为dΦv,则光亮度Lv为Lv=dФv/[cosθ·dA·dΩ]
3、光谱光效率函数
光学量和辐射量间的关系决定于人的视觉特性。
实验表明,具有相同辐通量而波长不同的可见光分别作用于人眼,人所感受的明亮程度将有所不同,这表明人的视觉对不同波长光有不同的灵敏度。
人对不同波长光响应的灵敏度是波长的函数,称之为光谱光效率函数。
4、余弦辐射体的概念
余弦辐射体:
发光强度空间分布可用式Iθ=INcosθ表示的发光表面。
5、轴上像点的光照度推导,以及轴外像点的照度与轴上像点的光照之间的关系。
6、光通过光学系统时的能量损失
7、颜色的表观特征——明度、色调和饱和度。
特征1:
明度——颜色明亮的程度。
对于光源色,明度值与发光体的光亮度有关;对于物体色,明度与照明光源的亮度、物体的透射比或反射比有关。
特征2:
色调——是区分不同彩色的特征。
可见光谱范围内,不同波长的辐射,在视觉上呈现不同色调,如红、黄、绿、蓝、紫等。
特征3:
饱和度——表示颜色接近光谱色的程度。
一种颜色,可看成是某种光谱色与白色混合的结果。
其中光谱色所占的比例愈大,颜色接近光谱色的程度就愈高,颜色的饱和度也就愈高。
饱和度高,颜色则深而艳。
光谱色的白光成分为0,饱和度达到最高。
8、颜色混合有两种方式
(1)色光混合——不同颜色光的直接混合。
混合色光为参加混合各色光之和,故又称为加混色。
(2)色料混合——色料是对光有强烈选择吸收的物质,在白光照明下呈现一定颜色。
色料混合是从白光中去除某些色光,从而形成新的颜色,故又称为减混色。
9、互补色——两种颜色以一定的比例相混合产生白色或灰色,则此两颜色为互补色。
10、补色律——互补色以一定的比例混合,产生白色或灰色;以其它比例混合,则产生接近占有比例大的颜色的非饱和色。
这就是补色律。
11、中间色律——两种非互补颜色混合,将产生两颜色的中间色,其色调决定于两颜色的比例.这就是中间色律.
12、颜色刺激、三原色、三刺激值的基本概念
(1)颜色刺激——能够引起颜色知觉的可见辐射的辐通量称做颜色刺激。
颜色刺激按波长的分布,称做颜色刺激函数,一般用φ(λ)表示。
颜色刺激是纯物理量。
(2)三原色——能够匹配所有颜色的三种颜色,称做三原色。
匹配实验表明,能够匹配所有颜色的三种颜色不是唯一的。
人们常用R、G、B作为三原色,其原因可能是:
①用不同量的R、G、B三种颜色直接混合,几乎可得到经常使用的所有颜色;②R、G、B三种颜色恰与人的视网膜上红视锥、绿视锥和蓝视锥细胞所敏感的颜色相一致。
(3)三刺激值——匹配某种颜色所需的三原色的量称做该颜色的三刺激值。
颜色方程中的R、G、B就是三刺激值。
三刺激值不是用物理单位,而是用色度学单位来度量的。
过去人们在不同的场合对三刺激值的单位有过不同的规定。
例如规定匹配某种指定的标准白光(W)的三刺激值相等,且均为1单位。
在标准色度学系统中,三刺激值有统一的定标方法。
唯一性:
对于既定的三原色,每种颜色的三刺激值是唯一的,故可用三刺激值来表示颜色。
第6章光线的光路计算及像差理论
1、掌握七种几何像差
★单色像差五种:
影响成像清晰度的球差、慧差、场曲、像散、不影响清晰度、只影响相似度的畸变;
★色差两种:
位置色差和倍率色差
(1)球差
①球差(即轴向球差)和垂轴球差的定义
球差——不同h(U)的光线交光轴于不同位置,其相对于近轴像点(理想像点)的偏离称为轴向球差,即球差,用δL’表示δL’=L’-l’
垂轴球差——球差的存在使高斯像面上的像点已不是一个点,而是一个圆形弥散斑,其半径用δT’表示,称为垂轴球差。
垂轴球差与轴向球差的关系:
②球差的多项式展开(h或U的多项式)
③消球差的基本思路
④不晕点(齐明点)的概念——不产生球差的共轭点称作不晕点或齐明点,常利用齐明点的特殊性来制作齐明透镜,以增大物镜的孔径角,用于显微镜或照明系统中。
(2)正弦差与慧差
▲正弦差
①正弦条件——对于垂直于光轴平面内的轴上点和轴外点(小视场),理想成像的条件是正弦条件,即
当物体位于有限远时:
当物体位于无限远时:
②不晕成像——当满足正弦条件时,若轴上点理想成像,则近轴物点也理想成像,即光学系统既无球差也无正弦差,这就是不晕成像。
③等晕成像——实际光学系统对轴上点只能使某一带的球差为零,即轴上点不能成完善像,物点的像是一个弥散斑。
只要弥散斑很小,则认为像质是好的。
同理,对于近轴物点,用宽光束成像时也不能成完善像,故只能要求其成像光束结构与轴上点成像光束结构相同,也就是说,轴上点和近轴点有相同的成像缺陷,称为等晕成像。
欲满足等晕成像的要求,光学系统必须满足等晕条件,即
物体位于有限远时:
物体位于有限远时:
④正弦差定义——系统不满足等晕条件,上面两式的偏差就是正弦差,用OSC’表示。
它反映了小视场时宽光束成像的不对称性。
▲彗差
①注意区别彗差与正弦差
正弦差与彗差均表示轴外物点宽光束经光学系统成像后失对称性;正弦差用来表示小视场时宽光束成像的不对称性。
彗差可用于任何视场;
②彗差——靠近主光线的细光束交于主光线形成一亮点,而远离主光线的不同孔径的光线束形成的像点是远离主光线的不同圆环,这种成像缺陷称为彗差。
子午慧差——子午面内的光线对的交点到主光线的垂轴距离称为子午彗差,用KT’表示;
弧矢慧差——弧矢面内的光线对的交点到主光线的距离称为弧矢彗差,用KS’表示。
子午慧差是弧矢慧差的三倍。
③慧差的级数展开式
(3)场曲——轴外点发出光束的会聚点沿光轴方向偏离理想像面的距离。
①子午场曲的定义和计算
细光束的子午场曲——子午细光束的交点沿光轴方向偏离理想像面的距离。
宽光束的子午场曲——子午宽光束的交点沿光轴方向偏离理想像面的距离。
轴外子午球差——轴外点子午宽光束的交点与子午细光束的交点沿光轴方向的距离。
②弧矢场曲的定义和计算
细光束的弧矢场曲——弧矢细光束的交点沿光轴方向偏离理想像面的距离。
宽光束的弧矢场曲——弧矢宽光束的交点沿光轴方向偏离理想像面的距离。
轴外弧矢球差——轴外点弧矢宽光束的交点与弧矢细光束的交点沿光轴方向的距离。
③细光束场曲的性质及其幂级数表达式
细光束场曲的性质——细光束的场曲与孔径u(或入射高度h)无关,只是视场ω(y)的函数。
视场为零,则场曲为零。
细光束场曲的幂级数表达式:
(4)像散
①像散的定义和计算
细光束的像散——细光束的子午像点和弧矢像点之间的轴向距离。
宽光束的像散——宽光束的子午像点和弧矢像点之间的轴向距离。
(5)畸变
①畸变的定义和计算
畸变是主光线的像差。
由于光阑球差的影响,不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度yz’不等于理想像高y’,其差别就是系统的畸变,用δyz’表示,
②畸变的性质
畸变是主光线的像差。
畸变是垂轴像差,它只改变轴外物点在理想像面上的成像位置,使像的形状产生失真,但不影响像的清晰度。
畸变仅是视场的函数,不同视场的实际垂轴放大倍率不同,畸变也不同。
③畸变的幂级数表达式
畸变仅与物高y(或ω)有关,随y的符号改变而变号,故在其级数展开式中,只有y的奇次项:
(6)位置色差
什么是色差?
——各种色光之间成像位置和成像大小的差异,称为色差。
产生色差的原因?
——同一种光学材料,对不同波长的色光有不同的折射率。
①位置色差——轴上点两种色光成像位置的差异称为位置色差,也叫轴向色差。
②位置色差的幂级数展开:
(7)倍率色差(或称垂轴色差)
①倍率色差(垂轴色差)——对于轴外物点,不同色光的垂轴放大率不相等,这种差异称为倍率色差或垂轴色差。
②倍率色差的计算——由于不同色光有不同的像面位置,如图示。
不同色光的像高都在消单色像差的高斯像面上进行度量,因此倍率色差定义为轴外物点发出的两种色光的主光线在消单色光像差的高斯像面上交点高度之差。
③倍率色差的级数展开:
2、波像差
①波像差概念
当实际波面与理想波面在出瞳处相切时,两波面间的光程差就是波像差,以W表示。
②波像差与球差的关系
对轴上物点,单色光的波像差仅由球差引起,它与球差的关系为
第七章典型光学系统
一、眼睛及其光学系统
1、眼睛调节能力的度量
用能清晰调焦的极限距离表示,即远点距离lr和近点距离lp。
其倒数1/lr=R、1/lr=P分别表示远点和近点的发散度(或会聚度),其单位为屈光度(D),属非法定计量单位,1D=1m-1。
调节能力以远点距离和近点距离的倒数之差来度量的,即
2、近视眼及其校正近视眼——远点位于眼前有限距离;近视眼的校正——在近视眼前放一负透镜,其焦距大小恰能使其后焦点F’与远点S重合
3、远视眼及其校正远视眼——远点位于眼后有限距离;50岁以后的远视眼,也称作老花眼。
远视眼的校正——在远视眼前放一正透镜,使其焦距恰等于远点距。
4、近视眼或远视眼的程度远点距离lr(单位为m)的倒数表示近视眼或远视眼的程度,称为视度,单位为屈光度(D)。
通常医院和眼镜店把1D称作100度。
5、散光若水晶体两表面不对称,则使细光束的两个主截面的光线不交于一点,即两主截面的远点距也不相同,视度Rl≠R2,其差作为人眼的散光度AST。
散光的校正——为校正散光可用柱面或双心柱面透镜。
6、双目立体视觉
(1)视差角——两眼视轴对准A点,两视轴之间夹角θA称为视差角,两眼节点J1和J2连线为视觉基线,长度b。
物距L不同,视差角不同,使眼球发生转动的肌肉紧张程度不同,故双目能容易地辨别物体远近。
(2)立体视差
若两物点和观察者的距离不同,它们在两眼中所成的像与黄斑中心有不同距离,或者说,不同距离的物体对应不同的视差角,其差异Δθ称为“立体视差”,简称视差.
(3)体视锐度Δθmin视差Δθ大,人眼感觉两物体的纵向深度大;反之,则小。
人眼能感觉到Δθ的极限值称为“体视锐度”;大约为10”,经训练可达到5”,至3”。
(4)立体视觉半径无限远物点,视差角θ∞=0;当某物点的视差角θ=Δθmin,人眼刚能分辨出它和无限远物点的距离差别,即是人眼能分辨远近的最大距离。
人眼两瞳孔间的平均距离b=62mm,则
(5)立体视觉阈立体视觉阈:
双眼能分辨两点间的最短深度距离,以ΔL表示
二、放大镜1、目视光学仪器的视觉放大率
定义:
用仪器观察物体时视网膜上的像高yi’与用人眼直接观察物体时视网膜上的像高ye’之比,用Γ表示
2、根据下图,推导放大镜的视觉放大率:
,式中D为明视距离
三、显微镜系统
1、显微镜的成像原理
2、显微镜的视觉放大率——等于物镜的垂轴放大率和目镜的视觉放大率Γe之积。
3、显微镜的机械筒长——把显微镜的物镜和目镜取下后,所剩的镜筒长度称为机械筒长,也是固定的。
4、显微镜的光学筒长,即光学间隔——物镜像方焦点到目镜物方焦点之间的距离Δ。
5、数值孔径NA=nsinu
n是物镜第一个镜面与被检物体之间介质的折射率,u是孔径角的一半(孔径角又称镜口角,是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度)。
6、临界照明
光源的像成在物平面上,故光源表面亮度的不均匀性会影响显微镜的观察效果。
7、柯勒照明
柯勒照明由两组透镜组成,即“柯勒镜(聚光镜前组)+成像物镜(聚光后镜组)”。
柯勒镜的孔径光阑和视场光阑:
光阑1紧靠柯勒镜后放置,它限制了进入柯勒镜的光束的孔径,是柯勒镜的孔径光阑。
光阑2置于成像物镜的前焦平面,它限制了柯勒镜的照明光源的视场,是柯勒镜的视场光阑。
成像物镜把光阑1成像在显微镜的物面上,把光阑2成像在无限远。
光阑2限制了成像物镜的光束的孔径,是成像物镜的孔径光阑。
光阑1限制了成像物镜的视场,是成像物镜的视场光阑。
也就是说柯勒镜照明是“窗对瞳、瞳对窗”的光管。
四、望远镜系统
1、开普勒望远镜
由两个正光焦度的物镜和目镜组成,因此成倒象。
为使倒像转变成正立的像,需加入一个透镜或棱镜转像系统。
因开普勒望远镜的物镜在其后焦平面上形成一实像,故可在中间像的位置放置一分划板,用作瞄准或测量。
2、伽利略望远镜
由正光焦度物镜和负光焦度目镜组成,Γ>1,成正立的像,不需加转像系统,但无法安装分划板,应用较少。
3、望远镜有效放大率(正常放大率)的推导
五、摄影系统
1、像面中心照度
2、对大视场物镜,视场边缘照度比视场中心小得多
3、相对口径D/f’与光圈数F
第八章光学系统的像质评价和像差公差
一、瑞利(Reyleigh)判断和中心点亮度
1、瑞利判断
瑞利判断是根据成像波面相对理想球面波的变形程度来判断光学系统的成像质量。
瑞利认为“实际波面与参考球面波之间的最大波像差不超过λ/4时,光学系统的成像质量是良好的”。
优点——便于实际应用,因为波像差与几何像差之间的计算关系比较简单。
不足——它只考虑波像差的最大允许公差,没有考虑缺陷部分在整个波面面积中所占的比重。
例如透镜中的小汽泡或表面划痕等,可能在某一局部会引起很大的波像差,按照瑞利判断,这是不允许的。
但在实际成像过程中,这种局部极小区域的缺陷,对光学系统的成像质量并非有明显的影响。
瑞利判断是一种较为严格的像质评价方法,主要适用于小像差系统,例如望远物镜、显微物镜、微缩物镜和制版物镜等对成像质量要求较高的系统。
2、中心点亮度
中心点亮度是依据光学系统存在像差时成像衍射斑的中心亮度和不存在像差时衍射斑的中心亮度之比来表示成像质量,此比值用S.D表示,当S.D≥0.8时,认为光学系统的成像质量是完善的,这就是斯托列尔(K.Strehl)准则。
二、分辨率——反映光学系统能分辨物体细节的能力,可用来评价光学系统的成像质量。
三、点列图
1、点列图——由一点发出的多条光线经光学系统成像后,由于像差的存在,使其与像面的交点不再集中于一点,而是形成一个分布在一定范围内的弥散图形,称之为点列图。
2、如何获得点物体的成像情况?
(1)把入瞳的一半或全部分为大量的等面积小面元;以发自物点且穿过每一个小面元中心的光线,代表通过入瞳上小面元的光能量。
(2)追迹由物点发出,且穿过每一个小面元中心的光线,得到它与像面的交点;
(3)在成像面上,追迹光线的点子分布密度就代表像点的光强或光亮度
四、光学传递函数
1、光学传递函数
若把光学系统看成是线性不变的系统,那么物体经光学系统成
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