2020年高中物理競(jìng)賽光學(xué)A版 第三章 幾何光學(xué)第二課時(shí)共37張 課件

1、2020,高中物理競(jìng)賽,光學(xué),A,版,3.6,光連續(xù)在幾個(gè)球面上的折射,虛物,實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)大多由兩個(gè)或兩個(gè)以上的球面所構(gòu)成。研究多個(gè),球面上的折射成像更具實(shí)際意義,一、共軸光具組,1,定義,由兩個(gè)或兩個(gè)以上的球面所構(gòu)成的，其曲率中心處在同一條直線,上的光學(xué)系統(tǒng)，稱為共軸光具組。該直線為共軸光具組的光軸,反之，稱為非共軸光具組,5,n,4,n,3,n,2,n,1,n,1,P,1,P,4,P,3,P,2,P,2,共軸光具組的特點(diǎn),光在連續(xù)折射時(shí)，前一球面的像就是后一球面的物,通過前一球面的光束必須能全部或部分通過次一個(gè)球面，才能保,證整個(gè)系統(tǒng)最后能夠成像,光線是近軸的,二、逐個(gè)球面成像法,1,定

2、義,依球面的順序，應(yīng)用成像公式逐個(gè)對(duì)球面求像，最后得到整個(gè),共軸光具組的像,5,n,4,n,3,n,2,n,1,n,1,P,1,P,4,P,3,P,2,P,4,P,3,P,2,P,12,d,2,S,1,S,2,方法特點(diǎn)及注意事項(xiàng),必須在近軸光線條件下使用，才能得到最后像,前一球面面的像是后一球面的物；前一球面的像空間是次一球面,的物空間；前一球面的折射線是后一球面的入射線。（如上圖所示,必須針對(duì)每一個(gè)球面使用符號(hào)法則。對(duì)哪個(gè)球面成像就只能以它的,頂點(diǎn)為取值原點(diǎn)，不能混淆,計(jì)算次一個(gè)球面物距時(shí)要考慮兩個(gè)球面間的距離。（如上圖所示,12,1,12,2,始終取正值,其中,d,s,d,s,三、虛物,1

3、,P,1,P,4,P,3,P,2,P,5,n,4,n,3,n,2,n,1,n,4,P,3,P,2,P,1,定義,會(huì)聚的入射光束的頂點(diǎn)，稱為,虛物,如上圖中,P,4,發(fā)散的入射光束的頂點(diǎn)，稱為,實(shí)物,如上圖中,P,1,P,2,和,P,3,2,說明,實(shí)物、虛物的判斷依據(jù),A,入射光束,發(fā)散,實(shí)物,會(huì)聚,虛物,B,物所處空間,物空間,實(shí)物,像空間,虛物,虛物處永遠(yuǎn)沒有光線通過。（實(shí)物不一定，如,P,1,P,2,有,P,3,無(wú),虛物仍遵從符號(hào)法則。（如上圖中,S,4,0,虛物處像空間，但對(duì)應(yīng)的卻是物空間的會(huì)聚光束，故折射率就取,物方折射率。（與虛像類似。如上圖中,P,4,物方折射率為,n,4,3.7,

4、薄透鏡,一、透鏡,1,定義：用玻璃或其它透明介質(zhì)研磨拋光為兩個(gè)球面或一個(gè)球面一個(gè),平面所形成的薄片。通常做成園形,2,分類：按表面形狀分,凸透鏡：中間部分比邊緣厚的透鏡,1,o,2,o,2,c,1,r,2,r,2,c,2,o,1,c,1,o,2,r,1,r,2,c,1,o,2,o,1,c,2,r,1,r,凹透鏡：中間部分比邊緣薄的透鏡,彎凸,平凸,雙凸,1,c,2,c,1,o,2,o,1,r,2,r,1,o,2,o,1,c,1,r,2,r,1,c,2,c,1,o,2,o,1,r,2,r,雙凹,平凹,彎凹,3,有關(guān)透鏡的幾個(gè)概念,主軸,兩球面曲率中心的連線,2,1,c,c,2,c,2,o,1,c

5、,1,o,2,r,1,r,主截面：包含主軸的任一平面。有無(wú)窮個(gè),注意：由于透鏡為園形，主軸為其對(duì)稱軸，所以各主截面內(nèi),光線分布均相同，只需研究一個(gè)面內(nèi)的成像就行了,孔徑,垂直于主軸方向透鏡的直徑,厚度,兩球面在主軸上的間距,2,1,o,o,當(dāng)透鏡厚度與其曲率半徑相比可以忽略不計(jì)時(shí)，稱為,薄透鏡,當(dāng)透鏡厚度與其曲率半徑相比不可忽略不計(jì)時(shí)，稱為,厚透鏡,二、近軸條件下薄透鏡的物像公式,2,c,2,o,1,c,1,o,2,n,1,n,n,P,P,s,s,t,2,r,1,r,A,A,P,s,1,1,1,r,n,n,s,n,s,n,第一個(gè)球面,2,2,1,1,1,2,r,n,n,r,n,n,s,n,s,

6、n,在近軸光線條件,下，對(duì)透鏡兩面,的折射過程分別,應(yīng)用球面折射成,象公式（逐個(gè)球,面成像法,1,物像公式,第二個(gè)球面面,2,2,2,r,n,n,t,s,n,s,n,對(duì)薄透鏡,略去,后，兩式相加得,0,s,t,t,即,t,薄透鏡物像公式,2,討論,對(duì)薄透鏡,重合為一點(diǎn),稱為,光心,它是薄透鏡,中所有長(zhǎng)度量的,取值原點(diǎn),2,1,0,o,o,t,和,o,2,1,點(diǎn)的光線不改變方向,通過光心,時(shí),當(dāng),o,n,n,當(dāng)光線從左至右時(shí),0,0,0,0,虛像,實(shí)像,實(shí)物,虛物,s,s,s,s,當(dāng)光線從右至左時(shí)，成像公式同樣成立,0,0,0,0,實(shí)像,虛像,虛物,實(shí)物,s,s,s,s,薄透鏡的會(huì)聚和發(fā)散，不僅

7、與其形狀有關(guān)，還與兩側(cè)的介質(zhì)有關(guān),2,1,凸透鏡是發(fā)散鏡,凹透鏡是會(huì)聚鏡,時(shí),當(dāng),凹透鏡是發(fā)散鏡,凸透鏡是會(huì)聚鏡,時(shí),當(dāng),則,設(shè),n,n,n,n,n,n,n,空氣中的,薄透鏡,高斯公式,2,2,1,1,2,2,2,1,1,1,2,2,1,1,1,2,lim,lim,r,n,n,r,n,n,n,s,f,r,n,n,r,n,n,n,s,f,r,n,n,r,n,n,s,n,s,n,像方焦距,物方焦距,得,物像公式,由,s,s,薄透鏡高斯公式,物像公式變?yōu)?1,s,f,s,f,1,1,1,f,s,s,f,f,高斯公式變形為,當(dāng)透鏡兩邊介質(zhì)相同時(shí),薄透鏡簡(jiǎn)化模型,牛頓公式,仍成立,f,f,x,x,o,F

8、,F,f,f,o,F,F,f,f,凸透鏡,凹透鏡,1,定義,在近軸光線和近軸物的條件下，像的橫向大小與物的橫向大小之比,三、橫向放大率,y,y,2,說明,o,F,F,f,f,y,y,s,x,s,x,P,P,Q,Q,對(duì)處于同種介質(zhì)中的薄透鏡,2,1,n,n,f,x,x,f,s,s,s,s,y,y,OQ,P,POQ,也可表示為,相似于,像的性質(zhì)判斷,縮小像,放大像,倒立像,正立像,1,1,0,0,四、薄透鏡作圖求像法,1,主軸外的近軸物點(diǎn),作圖求象法是利用透鏡光心、焦點(diǎn)、焦平面的性質(zhì)，通過作圖,來確定象的位置或光的傳播方向。在近軸條件下適用,方法：利用如圖所示的三條特殊光線中的兩條，其折射后的交點(diǎn)

9、即,為所求像點(diǎn),Q,Q,o,F,F,Q,o,F,F,Q,2,主軸上的物點(diǎn),物方焦平面：在近軸條件，過物方焦點(diǎn),F,且與主軸垂直的平面,像方焦平面：在近軸條件，過像方焦點(diǎn),F,且與主軸垂直的平面,付軸,焦平面上任一點(diǎn)與光心,O,的連線。有無(wú)窮條,焦平面的性質(zhì),O,F,P,O,P,F,O,P,F,O,P,F,物方焦平面,像方焦平面,利用物方焦平面,第一條,第二條,付軸,P,O,P,F,P,B,A,利用像方焦平面,O,P,F,P,B,A,O,P,F,P,B,A,作業(yè),P,224,13,16,17,19,做在書上,O,P,F,B,A,3.8,近軸物點(diǎn)近軸光線成像條件,前幾節(jié)研究了在近軸光線條件下，主軸

10、上的發(fā)光物點(diǎn)的反射和折射成像,規(guī)律。實(shí)際的物體總有一定的大小，它可以看成由無(wú)數(shù)個(gè)發(fā)光物點(diǎn)構(gòu)成。這,些發(fā)光物點(diǎn)有的在主軸上，有的在主軸外。因此，研究具有一定大小的物體,的成像，就歸結(jié)為研究主軸外的發(fā)光物點(diǎn)的反射、折射成像,一、費(fèi)馬原理的推論,P,Q,y,x,A,O,h,P,Q,y,費(fèi)馬原理：光在空間兩定點(diǎn)間傳播時(shí)，光程總是取極值,兩點(diǎn)一定，其極值為一個(gè),確定值,無(wú)論這兩點(diǎn)間有多少條實(shí)際光路，每條光路（即光線）的光,程都必須且只能等于這個(gè),確定值,要使物體上的任一點(diǎn),Q,定點(diǎn),理想成像于,Q,另一定點(diǎn)），即,從,Q,點(diǎn)發(fā)出的所有光線經(jīng)反射或,折射后均會(huì)聚于,Q,必須滿足,從,Q,點(diǎn)發(fā)出的所有光線到

11、達(dá),Q,時(shí)，光程均相等,費(fèi)馬原理的推論,等光程成像原理,適用于所有理想成像過程,二、近軸物近軸光線球面反射成像,P,Q,y,x,A,O,h,P,Q,y,s,s,A,1,物像公式,由近軸物點(diǎn),Q,發(fā)出的光線，一條,在球面頂點(diǎn),O,處反射，另一條在球面,任意位置,A,點(diǎn)處反射，兩反射光交于,Q,點(diǎn),由圖可求得從,Q,點(diǎn)到,Q,點(diǎn)的光程為,2,2,2,2,2,2,2,2,s,y,h,x,s,s,h,y,x,s,x,s,y,h,x,s,h,y,AQ,QA,QAQ,r,s,s,h,s,y,s,y,h,s,y,s,y,s,s,x,s,h,y,x,s,h,y,QAQ,QAQ,2,1,1,2,2,2,2,2,

12、2,并略去高次項(xiàng)有,展開,用二項(xiàng)式定理將,對(duì)近軸物點(diǎn)和近軸光線,當(dāng)反射點(diǎn),A,的位置不同時(shí),h,值將不同，因而會(huì)得到不同的光程值,若要使,Q,點(diǎn)理想成像于,Q,點(diǎn)，由費(fèi)馬原理的推論，光程必須為唯一定值,即其光程與,h,無(wú)關(guān)。為此令上式中所有含,h,的項(xiàng)的系數(shù)為,0,有,s,y,s,y,r,s,s,0,0,2,1,1,2,說明,上述式實(shí)為,即主軸外任一物點(diǎn)經(jīng)球面反射的成,像公式，由于,Q,點(diǎn)的任意性，垂直于主軸的近軸物體亦滿足此公式,r,s,s,2,1,1,此公式是一般公式，對(duì)主軸外、主軸上的物點(diǎn)均適用,當(dāng)軸上物點(diǎn),P,和近軸物點(diǎn),Q,具有同一,物距,s,值時(shí)，軸上象點(diǎn),P,和近,軸象點(diǎn),Q,必

13、有同一象距,s,值，物和象具有幾何相似性，即近軸光條,件下近軸物可實(shí)現(xiàn)理想成象,上述式反映了物與像的大小關(guān)系,可由圖中幾何關(guān),系直接得到,s,s,y,y,從公式推導(dǎo)中可看出：主軸外物點(diǎn)要理想成像，必須滿足近軸條件,A,光線必須是近軸的,B,物點(diǎn)必須是近軸的,三、近軸物近軸光線球面折射成像,1,物像公式,P,Q,y,O,A,h,x,s,s,P,Q,y,n,n,近軸物點(diǎn),Q,發(fā)出的,兩條光線分別在球,面的,O,點(diǎn)和,A,點(diǎn)發(fā)生,折射，折射光交于,Q,點(diǎn),2,2,2,2,x,s,h,y,n,x,s,h,y,n,AQ,n,QA,n,Q,Q,QAQ,的光程為,形類似，從,同近軸物球面反射的情,在近軸光線

14、和近軸物點(diǎn)條件下，用二項(xiàng)式定理展開并略去高次項(xiàng)得,r,n,n,s,n,s,n,h,s,y,n,s,ny,h,s,y,n,s,ny,s,n,ns,QAQ,2,2,2,2,2,2,當(dāng)折射點(diǎn),A,的位置不同時(shí),h,值將不同，因而會(huì)得到不同的光程值,若要使,Q,點(diǎn)理想成像于,Q,點(diǎn)，由費(fèi)馬原理的推論，光程必須為唯一定值,即其光程與,h,無(wú)關(guān)。為此令上式中所有含,h,的項(xiàng)的系數(shù)為,0,有,r,n,n,s,n,s,n,s,y,n,s,ny,0,0,2,說明,上述式實(shí)為,即主軸外任一物點(diǎn)經(jīng)球面折射的成,像公式，由于,Q,點(diǎn)的任意性，垂直于主軸的近軸物體亦滿足此公式,所以，它是一般公式，對(duì)主軸外、主軸上的物點(diǎn)

15、均適用,r,n,n,s,n,s,n,由上述公式可知：若近軸線狀物垂直于主軸，則其像為線狀也垂直于主,軸，滿足理想成像條件,上述式反映了物與像的大小關(guān)系,n,n,s,s,y,y,s,s,y,y,n,n,關(guān)系,球面反射的物像的大小,則此公式變成,若令,例題,3-3,用一個(gè)焦距為,20cm,的凸透鏡與一個(gè)平面鏡組成共軸光具組，平面鏡位,于透鏡右邊,10cm,處，今置高為,1cm,的物體于透鏡左方,10cm,處（系統(tǒng)處于空,氣中），,1,求最后成像的大小和性質(zhì)；,2,作出準(zhǔn)確的光路圖,解,此題屬三次成像問題。如圖示,y,1,y,3,y,2,y,F,1,O,1,F,1,O,2,1,s,1,s,2,s,2

16、,s,3,s,3,s,1,物,y,對(duì)凸透鏡,s,1,-10cm f,1,20cm,由高斯公式有,cm,f,s,f,s,s,20,20,10,20,10,1,1,1,1,1,1,s,1,s,1,(-20)/(-10)=2,y,1,1,y=2,1=2cm,2,y,1,對(duì)平面鏡,s,2,-10-20= -30cm,s,2,-s,2,30cm,2,1 y,2,2cm,3,y,2,對(duì)凸透鏡,s,3,30+10=40cm f,3,-20cm,有,cm,f,s,f,s,s,40,20,40,20,40,3,3,3,3,3,3,s,3,s,3,(-40)/40= -1 y,3,3,y,2,(-1,2= -2c

17、m,最后成像在凸透鏡左方,40cm,處，為放大、倒立的實(shí)像,光路圖如下,y,y,1,y,3,y,2,F,1,O,1,F,1,O,2,作業(yè),P,226,25,27,3.9,理想光具組的基點(diǎn)基面,對(duì)由多個(gè)球面組成的共軸光具組，在近軸條件下，可采用逐個(gè)球面,成像法，應(yīng)用單個(gè)球面的成像公式依次求解，得到最后像。事實(shí)上,實(shí)際共軸光具組由眾多的球面所構(gòu)成且球面與球面間相對(duì)位置關(guān)系并,不知道，逐個(gè)球面成像法用起來并非簡(jiǎn)單、有效。能有更簡(jiǎn)單有效的,處理方法嗎,由薄透鏡成像的計(jì)算法和作圖法可知：只要知道了其幾個(gè)基本位置,取值原點(diǎn),光心、焦點(diǎn)），就可相當(dāng)簡(jiǎn)單地求出像的位置和性質(zhì),這為求解多球面的共軸光具組問題，給

18、予了啟示,將復(fù)雜共軸光具組簡(jiǎn)單化，找出其類似于薄透鏡光心和焦點(diǎn)的基本,位置，用類似于薄透鏡求像的方法，在根本不考慮光一其內(nèi)部實(shí)際的,傳播路徑的情況下，解決復(fù)雜共軸光具組求像問題。這是以下幾節(jié)在,解決的問題,為解決這一問題高斯提出了理想光具組的模型，建立了光具組,的一般理論,一、理想光具組,1,定義：能保持光束單心性，保持像和物在幾何上的相似性的光具組,即能理想成像的光具組,2,說明,在高斯理想光具組中，物方的任一點(diǎn)、線、面，在像方均存在與,其共軛的點(diǎn)、線、面,高斯理想光具組理論就是建立點(diǎn)與點(diǎn)、直線與直線、平面與平面,之間的共軛關(guān)系的純幾何理論,理想光具組的近軸成像理論稱為高斯光學(xué)；幾何光學(xué)原理

19、稱為,高斯光學(xué)原理,3,共軸光具組與理想光具組,在近軸區(qū)域內(nèi)，實(shí)際光具組可看成理想光具組,在高斯理論中，除滿足近軸條件外，并不要求光具組是“薄”的,研究光具組的成像問題，只需建立一系列的基點(diǎn)和基面（如主點(diǎn)、焦點(diǎn),主平面和焦平面），利用它們就可描述光具組的主要光學(xué)特性，而不用去,考慮光具組中的實(shí)際光路，使問題大大簡(jiǎn)化,由兩個(gè)球面所構(gòu)成的厚透鏡是最簡(jiǎn)單的共軸光具組。由構(gòu)成它的單,球面的基點(diǎn)可求出整個(gè)光具組的基點(diǎn)基面位置。同樣，采用逐個(gè)球面成,像的思想，可求出任意多個(gè)球面所構(gòu)成的共軸光具組的基點(diǎn)位置,二、空氣中的厚透鏡,s,s,n,2,O,1,O,F,F,Q,Q,t,2,r,1,r,如圖示,F,F,

20、為厚透,鏡的焦點(diǎn),Q,為,Q,經(jīng)厚,透鏡所成的像。在近軸,條件下使用逐個(gè)球面成,像法求解,2,2,1,1,2,1,2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,2,1,1,1,nr,n,f,nr,n,f,f,f,r,n,t,s,n,s,r,n,s,s,n,Q,則,的物方焦距為,球面,的像方焦距為,設(shè)球面,成像,其像為物對(duì)球面,成像,對(duì)球面,O,s,O,s,t,f,f,n,f,tf,s,t,f,f,n,f,t,f,s,t,f,f,n,f,t,f,s,s,s,f,n,t,s,n,s,f,n,s,s,n,用上式求像相當(dāng)復(fù)雜,為原點(diǎn),是以,為原點(diǎn),是以,由于,有,消去兩式中的,上述成像公式變?yōu)?2,

21、1,2,1,2,2,1,2,1,2,1,2,1,1,2,1,2,1,1,1,0,1,1,研究發(fā)現(xiàn)，只要選擇適當(dāng)?shù)?取值原點(diǎn)，可使上式簡(jiǎn)化為,與薄透鏡相似形式的成像公,式?，F(xiàn)將物方取值原點(diǎn)從,O,1,移至,H,點(diǎn)，像方取值原點(diǎn)從,O,2,移至,H,點(diǎn)，上式可變?yōu)?2,1,1,1,1,H,O,p,H,O,p,f,p,s,p,s,其中,s,s,n,2,O,1,O,F,F,Q,Q,t,2,r,1,r,p,p,H,H,f,f,1,2,2,1,2,1,f,tf,p,f,tf,p,t,f,f,n,f,f,f,可以求得,f,整體的像方焦距,是厚透鏡作為一個(gè),s,s,1,1,1,式形式相同,與空氣中薄透鏡成像公

22、,成像公式為,像距,像方取值原點(diǎn),物距,物方取值原點(diǎn),原點(diǎn)移動(dòng)后,如圖示,f,s,s,s,H,s,H,s,s,n,2,O,1,O,F,F,Q,Q,t,2,r,1,r,p,p,H,H,f,f,三、厚透鏡的基點(diǎn)和基面,1,主點(diǎn)：取值原點(diǎn)，類似于薄透鏡的光心,物方主點(diǎn),H,滿足高斯公式的物方取值原點(diǎn),像方主點(diǎn),H,滿足高斯公式的像方取值原點(diǎn),2,主平面：過主點(diǎn)垂直于主軸的平面,物方主平面：在近軸條件下，過物方主點(diǎn),H,且垂直于主軸的平面,像方主平面：在近軸條件下，過像方主點(diǎn),H,且垂直于主軸的平面,3,焦點(diǎn),像方焦點(diǎn),F,平行于主軸的光線經(jīng)光具組后與主軸的交點(diǎn),像點(diǎn),物方焦點(diǎn),F,主軸上一點(diǎn)發(fā)出的光

23、線經(jīng)光具組后成為一束平行光,束，該點(diǎn)稱為物方焦點(diǎn),4,焦平面：過焦點(diǎn)垂直于主軸的平面,物方焦平面：在近軸條件下，過物方焦點(diǎn),F,且垂直于主軸的平面,像方焦平面：在近軸條件下，過像方焦點(diǎn),F,且垂直于主軸的平面,5,焦距：主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,物方焦距,f,物方焦點(diǎn),F,到物方主點(diǎn),H,的距離,像方焦距,f,像方焦點(diǎn),F,到像方主點(diǎn),H,的距離,由此，共軸光具組,如厚透鏡）的,簡(jiǎn),化模型,為,利用此模型，在近軸條件下，不必考慮內(nèi)部實(shí)際光路，直接應(yīng)用,薄透鏡的高斯公式或牛頓公式，由物求得最后像,6,節(jié)點(diǎn),K,K,：從物方節(jié),點(diǎn)入射的光線，從像方節(jié)點(diǎn)出,射，且方向不變,u=u,F,Q,Q,H,H,F,f

24、,s,s,f,x,x,u,u,K,H,H,K,四、復(fù)合光具組的基點(diǎn)和基面,對(duì)由兩個(gè)以上的多個(gè)球面組成的共軸光具組（稱為復(fù)合光具組,以厚透鏡的研究方法為基礎(chǔ)，前兩個(gè)球面合成一個(gè)厚透鏡，求出其基,點(diǎn)，再與第三個(gè)球面合成，求出其基點(diǎn),最后求出的即為整個(gè)復(fù),合光具組的基點(diǎn)。再用高斯公式或牛頓公式即可求出其最后像,具體研究過程見教材,P,203,206,2,1,2,1,2,1,1,1,1,f,f,f,f,f,f,或記為,滿足,其最后的像方焦距,具組時(shí),緊挨在一起構(gòu)成復(fù)合光,如兩個(gè)薄透鏡,的光具組,分別為,當(dāng)空氣中兩個(gè)像方焦距,一個(gè)重要結(jié)論,3.10,理想光具組的放大率,基點(diǎn)基面的性質(zhì),n,t,s,s,O

25、,n,s,s,O,1,2,2,1,1,1,1,折射成像,球面,折射成像,球面,s,t,s,s,s,1,1,2,1,率,整個(gè)光具組的橫向放大,x,f,f,x,s,f,f,f,s,H,H,1,或用牛頓公式化為,用高斯公式化為,橫向放大率,代換,并用整個(gè)光具組的參量,移動(dòng)坐標(biāo)原點(diǎn)至主點(diǎn),一、理想光具組的橫向放大率,以厚透鏡為例,1,公式在近軸條件下,適用,2,物、像方分別以,H,H,為取值原點(diǎn),s,s,s,s,n,2,O,1,O,F,F,Q,Q,t,2,r,1,r,p,p,H,H,f,f,x,x,二、基點(diǎn)和基面的性質(zhì),1,主點(diǎn)和主平面,物、像方主點(diǎn),H,H,是一對(duì)共軛點(diǎn),物、像主主平面是共軛平面，且

26、面上任一對(duì)共軛點(diǎn)到主軸的距離相等,0,0,1,1,1,H,H,s,s,f,s,s,ss,f,f,s,s,必成像于像方主點(diǎn),的物點(diǎn),處于物方主點(diǎn),即,必有,時(shí),當(dāng),為一定值,一定的光具組,有,由,相等,像共軛點(diǎn)到主軸的距離,該物,又,上,即像必位于像方主平面,有,由,上任上位置時(shí),當(dāng)物點(diǎn)位于物方主平面,x,f,f,x,ff,xx,f,x,1,入射到物方主平面上一點(diǎn),M,的任一條光線，將從像方主,平面上等高點(diǎn),M,處出射,Q,Q,H,H,M,M,2,焦點(diǎn)、焦平面,平行于主軸的光線經(jīng)光具組后會(huì)聚于像方焦點(diǎn)（如圖,1,過物方焦點(diǎn)的光線經(jīng)光具組后平行于主軸（如圖,2,一束傾斜平行光經(jīng)光具組后交于像方焦平面上一點(diǎn)（如圖,3,物方主平面上任一點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)光具組后成為一束傾斜平行光（如圖,4,F,H,H,圖,1,F,H,H,圖,2,F,H,H,K,K,圖,3,F,H,H,K,K,圖,4,3,節(jié)點(diǎn)和節(jié)平面,從物方節(jié)點(diǎn)入射的光線，將從像方節(jié)點(diǎn)出射，且傳播方向不變,u=u,u,K,H,H,u,K,兩節(jié)點(diǎn)處角放大率