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Was ist ein ideales optisches System?

June 4, 2021

Was ist ein ideales optisches System?

 

In der geometrischen Optik ist das so genannte ideale optische System ein optisches System, das perfektes Bild und ideales Bild jedes Punktes in einem großen genug Raum mit einem weit genügenden Strahl bilden kann. Idealer Gegenstandraum des optischen Systems Übergangsmit otimista Strahl, zum von einem Strahl des Raumes, diese Art zu mögen der Umwandlung von einem Raum zu einem anderen Raum, in der Mathematik kann „collinear Umwandlung“ oder Problem „der collinear Darstellung“ zugeschrieben werden, wird die Koaxialtheorie des idealen optischen Systems durch das Gaußsche hergestellt, also nannten Leute auch die ideale optische Systemtheorie von Gaußoptik.

 

Die grundlegenden Eigenschaften

 

Die ideale optische Systemtheorie wurde durch Gauß im Jahre 1841 vorgebracht, also wird die ideale optische Systemtheorie auch „Gaußoptik“ genannt. In einem isotropen homogenen Medium sollte das Gegenstandbild-Verhältnis eines idealen optischen Systems die folgenden Eigenschaften haben:

 

1. Punkt in Punktbild: das heißt, für jeden Punkt des Gegenstandraumes, muss es einen Punkt entsprechend ihm im Bildraum und nur einen Punkt geben entsprechend ihm. Solche zwei entsprechenden Punkte werden verbundene Punkte des Gegenstandraumes genannt (Punkt A und Punkt A ‚in Tabelle 1).

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Abbildung 1

 

2. Linie in Linie Bild: das heißt, für jede Linie im Gegenstandraum, muss es eine Linie entsprechend ihr im Bildraum und nur eine Linie geben entsprechend ihr. Solche zwei entsprechenden Linien werden verbundene Linien im Gegenstandraum genannt (weil und B ‚C‘ in Tabelle 1).

 

3. Flächen werden flache Bilder: das heißt, für jede Fläche des Gegenstandraumes, muss es eine Fläche entsprechend ihr im Bildraum und nur eine Fläche geben entsprechend ihr. Solche zwei entsprechenden Flächen werden verbundene Flächen des Gegenstandraumes genannt (PQ-Fläche und Fläche P ‚Q‘ in Tabelle 1).

 

So wenn irgendein Punkt D im Gegenstandraum auf der Linie weil liegt, dann sein verbundener Punkt D ‚im Bildraum auf der verbundenen Linie B‘ C ‚auch liegen muss. Ähnlich muss ein konzentrischer Strahl im Gegenstandraum einem anderen konzentrischen Strahl im Bildraum entsprechen. Solche Punkt-zu-Punkt-, Phasen- und Fläche-zuflächendarstellung wie bereits erwähnt wird collinear Darstellung genannt.

 

Collinear Darstellungstheorie ist die grundlegende Theorie des idealen optischen Systems, es ist nur eine grundlegende Hypothese, dort ist nicht solches ideale optische System in der Praxis. Offensichtlich ist das ideale optische System die Richtung des tatsächlichen optischen Systems, also ist es nützlich, die grundlegenden Eigenschaften des idealen optischen Systems herauszufinden, das zum idealen optischen System in einigen Aspekten nah ist. Im Entwurf des tatsächlichen optischen Systems, benutzen Leute häufig einige optische Eigenschaften und die Formeln extrahiert vom idealen optischen System, um die Anfangsberechnung des tatsächlichen optischen Systems durchzuführen, um den Entwurf vom tatsächlichen optischen System zu ermöglichen, die Berechnung vereinfachen Sie und verbessern Sie die Qualität des tatsächlichen optischen Systems.

 

Die Theorie der collinear Darstellung kann in der paraxialen Region des praktischen optischen Systems zufriedengestellt werden. Deshalb wird die Qualität des optischen Systems häufig durch die Darstellungseigenschaften der paraxialen Region im Entwurf des optischen Systems gemessen.

 

Niedriger Punkt und Basisebene

 

Entsprechend den Eigenschaften des idealen optischen Systems, wenn ein Strahl im Gegenstandraum zur optischen Achse des optischen Systems parallel ist, dringt in das ideale optische System ein, muss es einen Strahl im Bildraum geben, der mit ihm konjugiert wird.

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Abbildung 2