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应用光学028---多个光组的组合

2022-1-15 19:57| 发布者：Davis| 查看：1958| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文介绍了超过两个光组的光学系统的组合方法，包括正切计算法、截距计算法和等效光焦度公式。这些方法可以用于求解光学系统的焦距等参数。

超过两个光组的组合，需要用新的方法解决。

1. 正切计算法

图1：以三个光组组合为例示意多光组组合

图1中，给出了任意一条平行于光轴的光线通过三个光组的光路，光线在每一个光组上的入射高度分别为h₁、h₂、h₃，出射光线与光轴的夹角为U₃`。

从图1中的几何关系可以得到：

同理，对于有k个光组组成的光学系统有：

对于一个多光组系统，只要给定了tanU₁和h₁，就可以用以下公式逐个地用于各个光组，最后求出tanU_k`和h_k。

若是平行光入射到系统的第一个光组，则有tanU₁=0，给定h₁后便可按照以下顺序计算：

这种组合光组的方法称为正切计算法。

2. 截距计算法

由图1中可得：

又有：

以此类推，再代入上式得：

利用上面这个公式求光学系统的焦距时，需先用高斯公式依次求出该光学系统中每一个光组的物距和像距，这种方法称为截距计算法。

3. 等效光焦度公式

以光焦度来表示为：

则可以得到系统的总光焦度和各光组光焦度之间的关系式为

上式表明，各光组对总光焦度的贡献除去本身光焦度大小外，还与该光组在光路中所处的位置有关，即上式中入射高h的不同而不同。