要想了解透鏡成像原理首先我們要知道以下幾個幾何光學(xué)成像的基本概念

1,發(fā)光點(diǎn)

發(fā)光點(diǎn)：理想的點(diǎn)光源 

實(shí)發(fā)光點(diǎn)：實(shí)際發(fā)出光線的光源點(diǎn)

虛發(fā)光點(diǎn)：光線或其反向延長線的交點(diǎn)

說明：類似于幾何點(diǎn)，發(fā)光點(diǎn)只有幾何位置，沒有大小和形

什么是狀光束？

光束：空間一些具有一定關(guān)系的光線的集合

同心光束：光線本身或其延長線可以交于一點(diǎn)的光束

像散光束：空間彼此不能交于一點(diǎn)，但有一定關(guān)系的光線的集合

同心光束

像散光束

均勻各向同性的透明介質(zhì)中，同心光束對應(yīng)有限遠(yuǎn)處發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的球面波 或無限遠(yuǎn)處發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的平面波，像散光束對應(yīng)著非球面的高次曲面波。

3.什么是光具組？

光具組：由若干反射或折射面組成的光學(xué)系統(tǒng) 

理想光具組：能夠使通過系統(tǒng)的同心光束仍保持同心性 的光學(xué)系統(tǒng)

4.光學(xué)系統(tǒng)的物與像

物點(diǎn)：發(fā)光點(diǎn)，或入射同心光束的頂點(diǎn) 

虛物點(diǎn)：會聚的入射光束的頂點(diǎn)，或入射光束延長線的交點(diǎn) 

像點(diǎn)：光具組（光學(xué)系統(tǒng)）出射的同心光束之頂點(diǎn)

實(shí)像點(diǎn)：會聚的同心出射光束之頂點(diǎn)

虛像點(diǎn)：發(fā)散的同心出射光束之頂點(diǎn)

說明：

① 對于給定的光學(xué)系統(tǒng)，無論物與像是實(shí)是虛，均具有共軛特點(diǎn)， 這是光路可逆性原理的必然結(jié)果。

② 實(shí)物、實(shí)像的意義在于有光線實(shí)際發(fā)自或通過該點(diǎn)，而虛物、 虛像僅僅是由光的直線傳播性質(zhì)給人眼造成的一種錯覺，實(shí)際 上并沒有光線經(jīng)過該點(diǎn)。

5.什么是物空間與像空間？

物空間（物方）：包含入射光束及其延長線的空間 

像空間（像方）：包含出射光束及其延長線的空間 

任何情況下，物方包含所有的實(shí)、虛物點(diǎn)，像方包含 所有的實(shí)、虛像點(diǎn)。物空間只與物點(diǎn)或入射光束發(fā)生 關(guān)系，像空間只與像點(diǎn)或出射光束發(fā)生關(guān)系。 對一個具體的光具組，物方可能不僅包含位于光具組 前面的空間，而且也包含其后面的空間。像方的概念 也同樣如此。

光學(xué)系統(tǒng)理想成像的條件

表述1——同心性不變：由物點(diǎn)發(fā)出的同心光束通過光具 組后應(yīng)保持其同心性不變 

表述2——等光程成像：由物點(diǎn)發(fā)出的所有光線通過光具 組后均應(yīng)以相等的光程到達(dá)像點(diǎn)

① 同心性不變條件與等光程性條件等價。要保持同心性不 變，就必須滿足等光程性。反過來，只要滿足了等光程 性，也就必然保證了同心性不變。

 ② 不滿足理想成像條件時，也就是說，如果通過光具組后光 束的同心性被破壞，則出射光束變像散光束，像點(diǎn)變?yōu)?彌 散斑 。

③ 由于等光程性與同心性不變條件的等效性，因此也可以這 樣定義物的共軛像點(diǎn)：對于一個物點(diǎn)，如果相應(yīng)的光學(xué)系 統(tǒng)能使其所發(fā)出的所有光線，均以相等的光程通過另一 點(diǎn)，則該點(diǎn)與物點(diǎn)共軛，稱為像點(diǎn)。