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理想光學(xué)系統(tǒng)

理想光學(xué)系統(tǒng)是能產(chǎn)生清晰的、與物完全相似的像的成像系統(tǒng)。光束中各條光線或其延長(zhǎng)線均交于同一點(diǎn)的光束稱為同心光束。入射的同心光束經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后，出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交點(diǎn)分別稱為物點(diǎn)和像點(diǎn)。

理想光學(xué)系統(tǒng)具有下述性質(zhì)：①交于物點(diǎn)的所有光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，出射光線均交于像點(diǎn)。反之亦然。這一對(duì)物像可互換的點(diǎn)稱為共軛點(diǎn)。②物方的每條直線對(duì)應(yīng)像方的一條直線稱共軛線；相對(duì)應(yīng)的面稱共軛面。③任何垂直于光軸的平面，其共軛面仍與光軸垂直。④對(duì)垂直于光軸的一對(duì)共軛平面，橫向放大率為常量。研究理想光學(xué)系統(tǒng)上述物像兩方一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的理論稱為高斯光學(xué)。首先由德國(guó)科學(xué)家C.高斯在1841年的著作中闡明。實(shí)際上不存在真正的理想光學(xué)系統(tǒng)。共軸球面系統(tǒng)在近軸條件下可近似滿足理想光學(xué)系統(tǒng)的要求。

視場(chǎng)光闌是光學(xué)系統(tǒng)中決定其成像范圍的一個(gè)光孔。在有中間實(shí)像平面的系統(tǒng)（例如開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡）和有實(shí)像平面的系統(tǒng)（例如攝影系統(tǒng)）中，視場(chǎng)光闌都設(shè)置在這種像平面上。視場(chǎng)光闌被其前面的光學(xué)零件在物空間中所成的像稱為入射窗，它對(duì)入射光瞳中心所張的角度是所有光孔像中者，這個(gè)角度稱為視場(chǎng)角。同樣，視場(chǎng)光闌被其后面的光學(xué)零件在像空間所成的像稱為出射窗。入射窗、視場(chǎng)光闌和出射窗也是共軛的。當(dāng)視場(chǎng)光闌設(shè)置在實(shí)像平面或中間實(shí)像平面上時(shí)，入射窗和出射窗分別與物平面和像平面重合，此時(shí)視場(chǎng)有明晰的邊界。在無(wú)實(shí)像或中間實(shí)像平面的場(chǎng)合，例如眼睛通過(guò)放大鏡或伽利略望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)，系統(tǒng)中也總有一個(gè)零件，它的通光孔徑起著限制視場(chǎng)的作用，上述二情況中，放大鏡本身孔徑和望遠(yuǎn)鏡物鏡的孔徑就是決定可見(jiàn)視場(chǎng)范圍的視場(chǎng)光闌。顯然，此時(shí)入射窗不與物平面重合，無(wú)明晰的視場(chǎng)邊界。

像差

透鏡（或透鏡組）所成的像與原物面貌不是準(zhǔn)確相似的現(xiàn)象。由于物點(diǎn)發(fā)出的光線與透鏡主軸交角太大，離軸較遠(yuǎn)或透鏡材料的折射率隨光的波長(zhǎng)而變等原因造成。像差大小反映成像品質(zhì)的優(yōu)劣。像差主要有7種；對(duì)單色光有5種，即球差、彗差、像散和像面彎曲及畸變。對(duì)于復(fù)色光還有兩種色差，即軸向色差和垂軸色差。盡量消除或減少這些像差是設(shè)計(jì)光具組的一項(xiàng)重要任務(wù)。

除了上面兩種系統(tǒng)外，反射望遠(yuǎn)鏡還有其他的光學(xué)系統(tǒng)，一些 大型的反射望遠(yuǎn)鏡一般由多種光學(xué)體統(tǒng)構(gòu)成，以便根據(jù)不同的需要進(jìn)行切換。軍事領(lǐng)域是目前的光學(xué)技術(shù)應(yīng)用為廣泛、深入的領(lǐng)域，涵蓋了從紫外到紅外全部電磁波波段，以及從光的產(chǎn)生、傳輸、探測(cè)、處理到光與物質(zhì)的相互作用等光學(xué)技術(shù)應(yīng)用。光學(xué)鏡頭是安防視頻監(jiān)控的核心部件，對(duì)成像質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。當(dāng)前安防監(jiān)控高清化、智慧化升級(jí)，推動(dòng)光學(xué)鏡頭技術(shù)快速革新。’