焦点和焦点平面 Focal points and focal planes

2022-11-24 11:18:55 浏览:264

定义

平行输入光线被光学系统集中到的点,以及穿过这些点的平面。

在高斯光学中,人们定义了焦点所属的各种类型的基点。 对于基点的定义,人们不考虑光学系统中的真实光路,而只考虑其外部的光线,这是可以推断的。

为了定义前焦点,我们考虑输出光线(右侧)平行于光轴的情况。 在这里,可以推断输入侧(左侧)的光线,并发现它们在一个点上相遇,即(真正的)前焦点(见图1)。

焦点和焦点平面 Focal points and focal planes

图1:前焦点与背面的平行光线相关(= 输出侧)。光纤输入被认为在左侧。设备内的光线路径仅从外部光线路径外推。

对于散焦系统(图2),前焦点可以位于背面;这是一个虚拟焦点。 即使它实际上位于背面,它被称为前焦点也可能令人困惑。

焦点和焦点平面 Focal points and focal planes

图2:对于散焦系统,前焦点可以位于背面!

后焦点(或后焦点)是通过考虑输入光线(左侧)平行于光轴的情况获得的。 通过再次推断出射光线,可以找到后焦点(图3)。

对于散焦系统,后焦点可以是位于正面的虚拟点。

焦平面定义为垂直于包含焦点的光轴的平面。

任何光学系统都可以找到焦点和平面,除非它是无焦光学系统。 前后焦距由相应焦点与相应主平面的距离定义。

请注意,实际光束焦点不必位于焦点中;当输入光束不对应于平行光线时,其位置会有所不同。 举一个极端的例子,考虑显微镜物镜。 它接收来自靠近物镜入口的小物体的光,通常离前焦平面不远。 相应的光线在输出端几乎平行,因此在后焦点处不会相遇。 相反,图像点将远离物镜,甚至位于无穷远处。 显然,这两个焦平面不是共轭平面。

基础光学

作          者: 泮桥成像光电商城

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