大学物理：《光学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章（2-6）矩阵光学

第六节 矩阵光学

第六节 矩阵光学

、近轴光的矩阵表示 折射矩阵 我们采用(nn,h)和nl',h)作为表示入射光线和折射光 线的位置坐标 n121-n14=~Wh 1a1|n 0

一、近轴光的矩阵表示 1．折射矩阵 我们采用（ ）和（ ）作为表示入射光线和折射光 线的位置坐标 nu, h n'u' ,h      = − − = 1 ' 1 1 1 1 ' 1 1 1 ' 1 ' 1 h h h r n n n u n u             =         1 1 1 1 ' 1 ' 1 ' 1 0 1 1 h n u h n u 

其中 n-n为第一折射面光焦度 11 R 折射矩阵 M=RM 2.过渡矩阵(转面矩阵)

1 1 ' 1 1 r n − n 其中  = 为第一折射面光焦度 1 1 1 1 0 1 1       =  R 折射矩阵 1 1 ' M1 = R M 2．过渡矩阵（转面矩阵） ' 2 1 ' 2 1 n n u u =  =     = − = ' 1 ' 2 1 1 ' 1 ' 2 2 1 h h u d n u n u

2 Ml 0 2 01 21 T21M1=721R M=RM

    = − = ' 1 ' 2 1 1 ' 1 ' 2 2 1 h h u d n u n u                 − =       ' 1 ' 1 ' 1 1 ' 1 ' 1 2 2 2 2 1 1 0 h n u n d h n u 1 ' 1 ' 1 2 2 1 1 1 0 T           − = n d ' M2 = T21M1 = T21R1 M1 1 1 ' M1 = R M

反射n=-n 3.传递矩阵(或高斯矩阵特征矩阵) 12 R 0 M=RM M2=R2M2=R221R1M1 令Sn1=R,T21R 21 21称为高斯矩阵 B A 01 D O

反射 n' = −n 3．传递矩阵（或高斯矩阵特征矩阵） 2 2 2 2 0 1 1         =  R 2 2 2 M ' = R M 2 2 2 2 2 1 1 1 M ' = R M = R T R M 令 S21 = R2 T21R1 21 S 称为高斯矩阵 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 0 1 1 ' 0 1 0 1 1 ' d n           =       −         2 1       = D C B A