4、几何光学中的透镜系统：原理、计算与应用

几何光学中的透镜系统：原理、计算与应用

1. 透镜成像基础与规则

在光学成像中，我们的眼睛所接收到的图像实际上是倒立的，但大脑会进行“修正”，让我们看到的物体是正立的。在讨论光学仪器的成像时，这一事实至关重要。对于显微镜或天文望远镜来说，最终图像是正立还是倒立影响不大，但对于神枪手使用的望远镜，图像的正立与否就非常关键。

从成像规律来看，如果图像出现在与正立物体同一侧的透镜位置，那么图像是正立的；若图像出现在透镜的另一侧，则图像是倒立的。

2. 双透镜系统

2.1 双透镜系统的成像距离计算

要得到双透镜系统的最终成像距离，需按以下步骤操作：
1. 对第一个透镜应用薄透镜方程，确定其成像距离。
2. 根据两个透镜之间的距离和第一个透镜的成像距离，计算第二个透镜的物距。
3. 对第二个透镜应用薄透镜方程，得到双透镜系统的最终成像距离，该距离是相对于第二个透镜而言的。

具体公式如下（以 FileFig 1.15 为例）：

G15TINTOW
Two Thin Lenses, Distance Between Lenses: D
1. First lens, xo1, xi1, f 1
xo1 : −5
f 1 : 6
xi1 :
1
 1
f 1

+
1
xo1
xi1  −30.

2. Second Lens, xo2, xi2, f 2, and Distance D (Positive Number)
D : 10
f 2 : 1.85.
xo2 : −D + xi1
xo2  −40
xi2 :
1
 1
f 2

+
1
xo2
xi2  1.94.

3.