幾何光學基礎-球面透鏡成像（眼鏡光學技術(shù)課件）

共軸球面系統(tǒng)、人眼結(jié)構(gòu)教學目標知識目標能力目標教學目的思政元素專業(yè)—敬業(yè)、精益求精掌握共軸球面系統(tǒng)兩折射面之間的轉(zhuǎn)面公式會進行人眼結(jié)構(gòu)成像計算共軸球面系統(tǒng)兩折射面之間的轉(zhuǎn)面公式人眼光學結(jié)構(gòu)會進行單球面成像計算會對共軸球面系統(tǒng)進行計算會計算眼軸長度目錄CONTENTS1共軸球面系統(tǒng)2轉(zhuǎn)面公式3眼軸長度計算共軸球面系統(tǒng)PART01

一、共軸球面系統(tǒng)

球心在一條直線上的幾個折射球面組成的系統(tǒng)叫做共軸球面系統(tǒng)，簡稱共軸系統(tǒng)(coaxialsystem)。球心所在的直線叫做共軸系統(tǒng)的主光軸principalopticalaxis。二、光線追跡法

在共軸系統(tǒng)中可采用光線追跡法（或稱逐次成像法）求物體的像，即先求出物經(jīng)第一折射面所成的像，再把第一折射面的成像作為第二折射面的物，求它經(jīng)第二折射面后所成的像，依次類推，直到求出最后一面的像為止。轉(zhuǎn)面公式PART02

二、轉(zhuǎn)面公式第一折射面的成像第一折射面A1A’1n1n’1-u1u’1-l1l’1二、轉(zhuǎn)面公式第二折射面的成像第二折射面A1A’1(A2)n1n’1(A’2)n’2-u1u’1-l1l’1u2d1u’2l2l’2n2轉(zhuǎn)面公式眼軸長度計算PART03

一、眼睛光學結(jié)構(gòu)參數(shù)角膜房水晶體玻璃體曲率半徑前后前后7.86.810.0-6.0折射率1.3761.3361.4061.336厚度0.53.13.0二、眼軸長度計算角膜前表面成像角膜后表面成像晶狀體前面成像晶狀體后面成像眼軸長18.14+3.0+3.1+0.5=24.29mm小結(jié)單折射球面成像共軸球面系統(tǒng)轉(zhuǎn)面公式眼軸長計算轉(zhuǎn)面公式利用轉(zhuǎn)面公式，求出第一面到最后像面之間的距離球面透鏡成像放大率教學目標知識目標能力目標教學目的思政元素專業(yè)、敬業(yè)、精益求精掌握單球面放大率的計算方法掌握共軸球面系統(tǒng)放大率的計算方法單球面放大率的計算方法共軸球面系統(tǒng)放大率的計算方法會進行單球面成像放大率的計算會對共軸球面系統(tǒng)放大率進行計算目錄CONTENTS1單球面成像放大率2共軸球面系統(tǒng)成像放大率單球面成像放大率PART01

一、單球面成像放大率由三角形相似的比例關系可得：

橫向放大率當

時，表示成放大像；當

時，表示成縮小像。當

β<0時，l與l’異號，即物、像分居折射面兩側(cè)；此時表示成倒像，像的虛實與物一致，即實物成實像或虛物成虛像。當β>0時，l與l’同號，即物、像分居折射面同側(cè)；此時表示成正像，像的虛實與物相反，即實物成虛像或虛物成實像。一、單球面成像放大率軸向放大率指光軸上一對共軛點沿軸移動量之間的關系。如果物體沿光軸移動微小距離dl，相應的像點移動dl'。如果物體沿光軸移動有限距離，由表示為。一、單球面成像放大率角放大率指一對共軛點的像方孔徑角與物方孔徑角的比值。三個放大率之間的關系為：拉赫不變量y——物高y'——像高一、單球面成像放大率例1：一個單球面，前面是空氣，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，當物體在球面前150cm和300cm處時，兩種情況的放大率如何？根據(jù)高斯公式，l=-150cm時，由計算值看出：物像同側(cè)，放大，正立，虛像一、單球面成像放大率例1：一個單球面，前面是空氣，后面是水（n'=1.33），f'=266cm，當物體在球面前150cm和300cm處時，兩種情況的放大率如何？根據(jù)高斯公式，l=-300cm時，一、單球面成像放大率由計算值看出：物像異側(cè)，放大，倒立，實像共軸球面系統(tǒng)成像放大率PART02

二、共軸球面系統(tǒng)成像放大率三個放大率之間的關系為：橫向放大率

軸向放大率角放大率二、共軸球面系統(tǒng)成像放大率例2：一個鏡片，前表面r1=+400cm，后表面r2=+200cm，n=1，n’=1.50，物體在前面10米遠處，問成像后橫向