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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 为什么倾斜于光轴入射的平行光束经过光学系统后会交于像方焦平面上的一点？
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独醒

铁虫 (小有名气)

[求助] 为什么倾斜于光轴入射的平行光束经过光学系统后会交于像方焦平面上的一点？ 已有1人参与

平行光束经过光学系统后会汇聚于一点，为什么这一点一定就在像方焦平面上？如何用物理去解释它？
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1楼 2022-03-31 21:16:47
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光电青年

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

3-31的帖子算是坟贴吗？回复应该没事吧。
首先平行光束经过光学系统并不是汇聚于一点。其次我们说对于理想光学系统来说点成点像，线成线像，对于平行光束，我们可以认为是由非常远的物体发出的光，所以成点像。
然后我们再说真实的客观世界中当然没有理想的光学系统了。光学系统在几何光学中常常指的是球面系统，也就是我们看到的那些玻璃镜片，对于折射球面，在几何光学中有过推导，光在经过折射球面以后会发生折射，光线的高度相比折射球面的半径可以忽略时，我们对其做极限近似就会看到光线交于一点（这里的推导并不难，那些成像光学的书籍上都有）。所以几何光学中常常提到近轴光学。
这在光学社区等光学论坛中是很基本的问题。
对于折射球面，经过球心的任何一条直线都可以作为光轴，这里可以先理解单个折射球面
物理规律嘛，就是折射定律啦，不同的现象是物方光线在不同情况的不同表现而已。
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一个反复挣扎在光学行业的有志青年
2楼2022-04-08 09:34:11
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光电青年

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 光电青年 at 2022-04-08 09:34:11
3-31的帖子算是坟贴吗？回复应该没事吧。
首先平行光束经过光学系统并不是汇聚于一点。其次我们说对于理想光学系统来说点成点像，线成线像，对于平行光束，我们可以认为是由非常远的物体发出的光，所以成点像。
然 ...

书籍里面推导的是平行于光轴入射的光线，但是折射球面只要过球心都可以看成光轴，成像面是一个曲面而不是平面，对于这一部分在许多像差理论的书籍中有推导。折射球面的焦面即使没有球差也会因为场曲的存在是一个曲面。从来就没有平行光线交于一点，只是一种极限近似而已
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一个反复挣扎在光学行业的有志青年
3楼2022-04-08 09:43:39
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