通过将讲座内容与以前的笔记相结合来补充它。
1. 近轴光学
2. 一阶光学成像原理
3. 成像公式
4.2.薄透镜
5.bfl，后焦距
6.TTL总轨迹、总光学长度
7、成像光学：图像、几何光学成像公式
8. 三种常见的镜头系统形式
1. 近轴光学
近轴和远场是几何光学中非常重要的近似条件。 在之前的文章《法海：显微镜照明的神话》中，解释了科勒照明中近轴远场条件的目的：
科勒照明在近轴远场条件下仍具有理想的均匀照明场。 其原因可以从菲涅尔-惠更斯原理的衍射理论中推导出来：只有在近轴远场中，孔径光阑处接收到的点元球面波前才可以近似地视为平面波前。 如果严重偏离近轴远场，则孔径光阑应被视为球面波前的叠加，光强分布表现为中心亮、周围暗。
科勒照明属于非像光学（又称照明光学）的内容。 在成像光学（Image）中，由于透镜的成像作用，物体和图像形成一一对应的共轭关系。 根据波动光学，图像是通过理想光学透镜组件的波前叠加形成的。 光的传播通常是根据波前的每个点来计算的。 然而，由于实际组件中波前传播过程的计算复杂度巨大（仅仅求解麦克斯韦方程组就是一堆微分方程），结果往往无法简化。 因此，虽然波动光学可以更加详细、准确地描述光的传播，但基于工程应用的简单性，目前的光学成像原理仍然是基于几何光学理论来模拟的（显然，实验得到的结论总是适用的） 。
因此，利用几何光学中的光线（Ray）来计算光路的方法在工程应用中仍然延续着。 由于光是垂直于电磁波振荡方向的法向量，因此可以同时表示光传播的方向和位置。 因此，一个物体可以看作是一系列的点源。 在已知的光学系统中，计算从物体的每个点开始。 光的轨迹与其成像的位置和大小的关系。 然而，在成像光学中，单条光线的运算被推广为大量光线的矩阵运算。 本质上，它仍然是基于斯涅耳定律的追迹光线（ray）。
斯涅尔定律：
n_{i}sin(theta _{i})=n_{t}sin(theta _{t})tag{1}
我们可以看到这种关系是非线性的。 这个特征直接使计算过程变得复杂。 特别是在穿过两个或三个表面后，很难分析入射光和发射光之间的关系。 在动不动就有十几个面的镜头组中，三角形函数的多重矩阵运算无疑会让这个问题在计算机之前的时代无法解决。
因此，需要使用处理光学问题的传统技术来解决该问题：近似。 当入射角很小时，入射角的正弦和正切与角度本身非常接近，即可以取：
sintheta tantheta thetatag{2}
这种近似的精度在 5° 时几乎为千分之一，即使在 30° 时也不超过 5%。
因此，在小角度，即近轴条件下，折射方程可近似为：
n_{i}theta _{i}=n_{t}theta _{t}tag{3}
这样的关系将折射定律转化为线性方程，可以使用线性代数知识来求解。
尽管如今使用计算机计算三角函数已经变得非常快，但在系统设计的定性分析中，仍然采用近轴近似方法来简化设计中的计算复杂度。
2. 一阶光学成像原理
1841年，德国科学家CF高斯提出一阶光学的成像原理，即近轴光学（ ）。 该理论简述如下：
“一阶光学”是以物体与像平面的关系为镜头孔径大小的线性方程，称为一阶光学。
在近轴光学中，需要定义光线的坐标系方向。 一般我们认为光从左到右的传播为正，光从右到左的传播为负。
近轴光学中基本参数的定义如下：
注：各个架构点（ ）的定义，无论是维基百科、百度百科甚至是一些教科书，都不严谨甚至是错误的。 这里的定义来自我自己根据各种教科书、外语等总结的。
①.焦点
只有沿光轴共线方向入射的平行光线会聚的无穷远点称为焦点。
由于光路是可逆的，因此平行光通过镜头的两个方向上都有前焦点和后焦点焦点。 平行光从右向左通过透镜组时产生的焦点称为物侧焦点（前焦点），反过来，当它从左向右通过透镜组时产生的焦点称为像侧焦点焦点（后焦点）。
②要点
当平行光线在光学系统中聚焦时，首先聚焦在焦点上的光线向相反方向延伸，其次平行入射光直接延伸，使两条线相交，而与光学折射效应无关。 平行光束从中心轴到边缘的交点形成一个面，即主平面。 主平面与光轴相交的点称为主点。
当平行光从左向右穿过透镜组的主点时，称为后主点（或第二主点，即上图中的P'点）。 当依次通过透镜组时，主点称为前主点。 点（或称为第一主点，即上图中的点 P）。
由于在镜头系统中，物体通常位于镜头组的左侧，图像通常位于镜头组的右侧，因此也可以通过物侧和像侧来区分前后，即物侧主点、像侧主点、物侧焦点。 、图像焦点等
③有效焦距Focal，EFL
主点到焦点的距离称为有效焦距。 前焦点到前主点的距离等于后焦点到后主点的距离，两者都是有效焦距。
④前焦，FFL
从镜头组件前表面（V 点）到前焦点（F）的距离。 它也可以称为物空间焦距。
⑤后焦，BFL
从镜头组件后表面（V'点）到后焦点（F'）的距离。 也可称为像侧焦距、后焦距。
⑤节点
是光轴上的两点。 经过光学系统后，可以在其方向上显示第一节点，并可以平行于该方向观察第二节点。 当光学系统固定在两侧都有空气的介质中时，节点将与主点重合。 下图中，N_1为最前节点，也称为第一节点、-节点； N_2是后节点，也称为第二节点、图像方形节点。
⑦曲率
曲率 () 是描述几何形状弯曲程度的量，例如曲面偏离平面的程度，或者曲线偏离直线的程度。 在光学中，曲率和曲率半径可以在整个界面上固定（球面透镜，曲率恒定），也可以在整个界面上变化（非球面镜，曲率可变）。
一般来说初中物理透镜成像规律，当曲率圆中心在右侧时，R大于0，当曲率圆中心在左侧时，R小于0。同理，焦距在右侧为正值焦距，左焦距处的焦距为负。
⑧屈光力
折射率表示镜片弯曲光线的能力，也称为折射率和光焦度（镜片焦度）。 在光学系统中，透镜的折光力和有效焦距互为倒数。 屈光力通常用希腊字母Phi表示。 由于焦距单位是长度单位（m、cm、mm），因此折光力表示为等效焦距的导数（m^{-1}、cm^{-1 }、mm^{-1 })为单位，称为屈光度()
3. 镜子制造者的公式
对于任何特定的镜头，焦距可以根据镜头制造商的公式计算：
frac{1}{f}=(frac{n}{n_m}-1)left[ frac{1}{R_1}-frac{1}{R_2}+frac{T(n-1) )}{} right]标签{4}
这里：
f：镜头焦距
n：镜片材料的折射率
n_m：是透镜材料周围材料的折射率
R_1：是透镜靠近光源的表面的曲率半径
R_2：是远离镜片这一侧的表面的曲率半径
T：是镜片的厚度（镜片两个表面沿光轴的距离）
曲率（）是曲率半径的倒数，用字母C表示：
C=frac{1}{R}tag{5}
令 C_1=frac{1}{R_1} , C_2=frac{1}{R_2} 则折射率 Phi 为：
Phi=frac{1}{f}=(n-1)[C_1-C_2+frac{T(n-1)}{n}]tag{6}
如果空气折射率n_m=1，且厚度T相对于曲率半径R_1、R_2来说非常小，那么这种透镜称为薄透镜，厚度T 主站蜘蛛池模板： www国产内插视频 | 亚洲人成电影在在线观看网色 | 日产亚洲一区二区三区 | 久久精品福利视频在线观看 | 玖玖色资源站 | 少妇特黄a一区二区三区 | 久久男人天堂 | 精品一久久香蕉国产线看播放 | 人人草人人做人人爱 | 国产成人综合日韩精品无码 | 欧美成人免费全部网站 | 91久久福利国产成人精品 | 国产成人亚洲精品乱码在线观看 | 久爱无码精品免费视频在线观看 | 亚洲欧美日本国产综合在线 | 无码精品国产一区二区三区免费 | 国产黄色在线看 | 特级a欧美做爰片三人交 | 日本黄色不卡视频 | 国产综合亚洲欧美日韩一区二区 | 国产毛多水多高潮高清 | 成年网站免费入口在线观看 | 亚洲欧美成人综合 | a毛片成人免费全部播放 | 老师粉嫩小泬喷水视频90 | 天堂中文在线免费观看 | 一级毛片一 | 国产国产人免费视频成69大陆 | 久久只有这里的精品69 | 欧美颜射内射中出口爆在线 | 久久精品日韩av无码 | 韩国理论午夜 | 性做久久久久久久久男女 | 黄 色 成 年人在线 黄 色 大 片 网站 | 色婷婷激婷婷深爱五月 | 日韩在线欧美 | 岛国毛片 | 香蕉久久久久久狠狠色 | 国产做爰免费视频观看 | 亚洲视频一区二区 | 国产免费福利 |
