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无限远光学系统的性质
①光学系统物方一个点(物点)对应像方一个点(像点)。即从物点发出的所有入射光线经光学系统后,出射光线均交于像点。由光的可逆性原理,从原来像点发出的所有光线入射到光学系统后,所有出射光线均交于原来的物点,这一对物、像可互换的点称为共轭点。某条入射光线与对应的出射光线称为共轭光线。
②物方每条直线对应像方的一条直线,称共轭线;物方每个平面对应像方的一个平面,称为共轭面。
③主光轴上任一点的共轭点仍在主光轴上。任何垂直于主光轴的平面,其共轭面仍与主光轴垂直。
④对垂直于主光轴的共轭平面,横向放大率(见凸透镜)为常量。
无限远光学系统
上述物、像两方一一对应关系的理论称为高斯光学,光纯粹是一种几何理论,首先由德国科学家C.F.高斯在1841年的著作中阐明。实际中不存在真正的理想光学系统,平面反射镜是个例外,但其横向放大率恒为1。共轴球面系统严格说不是理想光学系统,但在傍轴条件下可近似地满足理想光学系统的要求,理想光学系统的概念和理论正是以此为原型抽象和概括出来的,故高斯光学也称傍轴光学。
在共轴球面系统中,若入射光线和出射光线靠近主光轴,且与主光轴的夹角μ很小,使sinμ≈tgμ≈μ,cosμ≈1近似成立,则相应的光线称为傍轴光线,上述条件称为傍轴条件。在傍轴条件下共轴球面系统可近似看作理想光学系统。
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