Передняя и задняя главные плоскости и главные точки оптической системы

Две сопряженные и перпендикулярные оптической оси плоскости, в которых линейное увеличение равно плюс единице (b = +1), называются передней и задней главными плоскостями Qh и Qh¢ Точки их пересечения с оптической осью называются главными точками Н и Н¢

Любой отрезок в передней главной плоскости изображается равным и одинаково расположенным отрезком в задней главной плоскости. Отсюда следует, что входящий в оптическую систему и выходящий из нее лучи,пересекают главные плоскости на равных высотах h = h¢.

Таким образом действие всех преломляющих поверхностей оптической системы для лучей, идущих из бесконечности, можно свести к действию плоскости, перпендикулярной оптической оси, содержащей в себе точку пересечения лучей входящих в эту систему и выходящих из нее. Для лучей, идущих слева направо, это будет задняя главная плоскость, а для лучей, идущих справа налево - передняя главная плоскость (см.рис.7).

Положение фокусов и главных плоскостей определяют путем расчета или графического построения хода лучей, параллельных оптической оси, в прямом и обратном направлениях. При построениях изображений в оптический системе можно считать, что между главными плоскостями лучи идут параллельно оптической оси.

Переднее и заднее фокусные расстояния.

Расстояние HF от передней главной точки Н до переднего фокуса F является передним фокусным расстоянием оптической системы – f,

Рис.7. Графическое определение положения главных плоскостей и фокусов оптической системы: а - задних, б - передних.

а расстояние H ' F '-от задней главной точки Н' до заднего фокуса F ' - задним фокусным расстоянием f ′ (рис.7).

Фокусные расстояния отсчитывают от соответствующих главных точек с учетом правила знаков. Если оптическая система находится в однородной среде, например в воздухе (n = n ' = 1), то f ′ = - f, т.е. фокусные расстояния равны по абсолютному значению.

В общем случае – f^′/ f = n/n'. Так как n > 0 и n ' > 0, то фокусные расстояния всегда имеют разные знаки.

Обычно оптическую систему характеризуют задним фокусным расстоянием, поэтому, если f ′> 0, то система считается положительной, если

f '< 0, то- отрицательной.

Узловые точки оптической системы.

Точки предмета и изображения, лежащие на оптической оси, для которых угловое увеличение равно плюс единице (¡ = +1), называются узловыми точками оптической системы N и N¢

Будем в дальнейшем рассматривать только оптические системы расположенные в однородной среде, для которых n = n¢, f ¢ = - f, а следовательно, узловые точки N, N¢ и главные точки H¢, H такой системы совпадают.