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光焦度与偏角

2021-12-20 10:44| 发布者：Davis| 查看：2753| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文讲解了薄透镜成像的公式，并介绍了光焦度与偏角的概念。入射高h越大，光焦度φ越大（焦距越小），承担的偏角就越大，从而产生更大的像差，影响成像的质量。优化光学系统可以提高像质。同时，对于多个密接的透镜组合，其合成的光焦度为各透镜光焦度之和。

下图为薄透镜成像的示意图：

薄透镜的成像公式为

用入射高h乘以式(1)，可得

这样，薄透镜的成像公式可以表示为

其中，Δu称为偏角，φ为光焦度φ，是焦距的倒数。

由式(3)，偏角为入射高与光焦度的乘积，即入射高h越大，光焦度φ越大（焦距越小），承担的偏角就越大。

在透镜组中，每个透镜都承担一定的偏角，最终将物方的点光源辐射的光线会聚到像点，把发散球面波变换成会聚球面波。

入射高h和光焦度的增大总是产生更大的像差，是成像质量变差。为了获得高像质的像，光学系统采用多个镜片，各镜片采用不同的光学材料，并通过光学设计优化。

在一个复杂的光学系统中，一般使各透镜尽量平均分担总的偏角。

对于两个或多个密接的透镜组合，合成的光焦度为各透镜光焦度之和：

对于两个分离的薄透镜，合成的光焦度为：