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2.3 单个反射球面成像
我们知道,由折射定律得出的结论,只要令n′=-n,就可得到满足反射定律的结论,也表明了可以把反射看成是n′=-n时的折射。球面镜的成像特性介绍如下。
1.物像位置关系
在式(2-10)中,令n′=-n,可得球面镜的物像位置公式为
球面反射镜分:凹面镜和凸面镜,其物像关系如图2.8所示。
图2.8 球面镜成像
由式(2-23)及焦距的定义,可得反射球面的焦距为
因此,无限远轴上物点的成像关系如图2.9所示。
图2.9 无限远轴上物点经球面镜成像
2.成像放大率
将n′=-n代入单折射面的放大率公式,可得球面镜的放大率公式
球面镜的三种放大率仍然满足αγ=β。
当物点位于球心(l′=l=r)时,球面镜的放大率公式简化为
3.球面镜的拉赫不变量
4.球面反射镜成像特点
(1)当β>0时,表明l′、l异号,物像异侧,成正像,虚实相反;否则,物像同侧,成倒像,虚实相同;
(2)因α恒为负,故物体沿光轴移动时,像总是以相反方向移动;
(3)因球心处γ=1,即反射、入射光线孔径角相等,所以,通过球心的光线沿原光路反射,仍会聚于球心。