关于单折射球面、透镜和双光组光焦度的疑问

姚xinjian

光焦度定义：代表光线偏折能力，在空气中为焦距的倒数


单个折射球面焦距公式：f'=nr/(n-1)，因此单个折射球面的光焦度Φ=(n-1)/nr


zemax中光焦度：Φ=(n-1)/r


单透镜焦距公式：f'=nr1r2/(n-1)[n(r2-r1)+(n-1)d]，因此单透镜的光焦度Φ=(n-1)(ρ1-ρ2)+(n-1)^2*dρ1ρ2/n


双光组光焦度公式：Φ=Φ1+Φ2-dΦ1Φ2




问题1：为什么zemax中的光焦度方程与通过物象关系得到的单折射球面光焦度方程不一致，应该以哪个为准？


问题2：单透镜明明是双光组，为什么双光组的光焦度方程不适用？郁道银版工程光学的书上写了是要求双光组的光学系统在同种介质中，单透镜不符合该要求，那么双光祖的光焦度公式是否只适用于两个或者两个以上的透镜组合中？

姚xinjian

百度光焦度，它的定义也是跟zemax一致的，但是跟书上的就不太一样

Oeback

1. 对于f'的结果是折射率为n的像空间的结果，换算成等效空气的折射率，则为f'/n, 二者是等效的，zemax中描述的光焦度应该是相对于元件所处的空间折射率

2. 双光组处于同一种介质中，物空间、像空间以及光组之间是空气的基础上推导得出的。
对于单透镜拆分成两个折射面的等效双光组，
处于光组之间的介质是透镜材料本身，折射率和物、像空间不一致。

姚xinjian

我大概知道了。
zemax强行认定物空间与像空间都是空气，然后将折射率与焦距的比值认为是光焦度；而在教材或者部分辅导书中，物空间与像空间可以是两种不同的材质，也可以是相同材质。

TensorKing

姚xinjian 发表于 2022-9-6 14:15
我大概知道了。
zemax强行认定物空间与像空间都是空气，然后将折射率与焦距的比值认为是光焦度；而在教材 ...

书上的单个折射面你算错了，你没除以n