[已解决]双透镜傅里叶变换的应用问题

默默默子膏

常常有见到双透镜傅里叶变换系统，如图所示。双透镜系统中，物到第一个透镜距离为第一个透镜的焦距f1，第一个透镜到第二个透镜的距离为两个透镜焦距之和f1+f2，像到第二个透镜的距离为f2。
若物位置放置为一个光阑，那么像呈现的就是光阑的光斑形貌。
1.  f2处像的光斑大小是否就是第二个透镜出射光线上光斑最小（即为光强最集中）的像位置？
2.  请问f2处成像大小与f1或者f2焦距大小成何种关系，分别为正比还是反比？

光学小白，求各位大神简单帮助，感恩！

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yhl

2021-6-18 16:29

默默默子膏 发表于 2021-6-18 16:16
请问物体到第一个透镜的距离如果放在第一个透镜的焦距上，是什么特殊情况呢？

你是说 物体 放在f1的前焦点上吗？
我画图的时候忘记标物距了，图中左边的物就是在f1的前焦点上的
以上都是基于 物体在f1的前焦点上讨论的

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yhl

通过画图就能看出来
1. 不是光斑最小，是成像最清晰的位置。如果做实验的话，成像CCD 从f2焦面前移动到f2焦面后 可以很明显看到像从模糊到清晰 再到模糊
2. 系统放大率 为 -f2/f1

默默默子膏

yhl 发表于 2021-6-18 10:17
通过画图就能看出来
1. 不是光斑最小，是成像最清晰的位置。如果做实验的话，成像CCD 从f2焦面前移动到f2 ...

请问物体到第一个透镜的距离如果放在第一个透镜的焦距上，是什么特殊情况呢？

yhl

默默默子膏 发表于 2021-6-18 16:16
请问物体到第一个透镜的距离如果放在第一个透镜的焦距上，是什么特殊情况呢？

你是说 物体 放在f1的前焦点上吗？
我画图的时候忘记标物距了，图中左边的物就是在f1的前焦点上的
以上都是基于 物体在f1的前焦点上讨论的

默默默子膏

yhl 发表于 2021-6-18 16:29
你是说 物体 放在f1的前焦点上吗？
我画图的时候忘记标物距了，图中左边的物就是在f1的前焦点上的
以上 ...

那假设这个物体就是一个光源，那么在第二个透镜后f2的位置就应该是它光斑大小最小的地方这样理解没错吧

十一月的萧邦

这个简单，用无限远像高公式计算tana=F1/Y物=F2/Y像,即在你这里，你F2处的像高=F2/F1；
1.建议你了解下无限远显微物镜成像的放大率计算方法；2.为了加深印象，建议你用zemax看一下光线走势，以及印证上述公式的正确性。

yhl

默默默子膏 发表于 2021-6-18 17:45
那假设这个物体就是一个光源，那么在第二个透镜后f2的位置就应该是它光斑大小最小的地方这样理解没错吧

这样理解也是可以的
像面前后会有离焦，造成光斑弥散
像面位置成像最清晰，所以光斑最小

kevinchen_buaa

yhl 发表于 2021-6-19 15:35
这样理解也是可以的
像面前后会有离焦，造成光斑弥散
像面位置成像最清晰，所以光斑最小

对，像平面的前后都是离焦，离焦就是物图像的卷积，离焦图像必然会对原图像进行展宽，所以像平面是最小位置。