[已解决]在透镜的像面处放平面镜，那么像面的光沿原路返回会不会在光源处形成光源的完美像？

虫二

请教各位大佬，在透镜的像面处放平面镜，那么像面的光沿原路返回会不会在光源处形成光源的完美像？

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光电青年

2021-12-15 11:33

虫二 发表于 2021-12-15 09:40
假如我这样表达一下那么会不会形成完美像：光源为在光轴上的点光源，像面为平面反射镜，假设不考虑光强因 ...

由于像差的存在，入射时的光路和反射时的光路是不一样的。我们这里只考虑球差，那么一个点光源形成三个点像。假如反射镜放在中间的位置，那么反射以后第一个点成像于镜空间，相当于延伸了一段距离，第二个点刚好在反射镜处不变，第三个点交于反射镜以后由于反射的原因反射像交在了镜前。可以看到光路已经完全发生了改变。这里还应考虑到球差并不是口径的一次函数


图上第三个点像的光线应该用黑线，我用CAD画时忘了调整，第二个我没画出是因为重合了。

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yuger

不会。不同口径光束聚焦点不一样，只有刚好聚焦在平面镜上的光束会沿着原路返回

光电青年

我认为并不会，因为像差的存在，像面处的像并不是一个理想的像，即点光源的光线并不成一点。那么对于在像面前相交的点，平面镜相当于增加了一段该点到像面的距离；而对于在像面以后相交的点，相当于减少了一段虚交点到像面的距离，这就使得反射后的光路和反射前的光路并不是完全一致的，因而在反射以后，光线经透镜再次成像在光源处是存在像差的。
如果能够将光路完全逆过来，或许吧。可是相差的存在使得光路并不是沿着可逆的光路返回的。

Ds12345679

有3个问题使返回像不完美，1.镜头F数有限，只有全部光线都回来参与成像才行；2.镜头存在像差；3目前光学材料做不到紫外到红外都成像。

有生之年

不是垂直入射到反射镜的都不能原路返回吧

虫二

yuger 发表于 2021-12-14 17:56
不会。不同口径光束聚焦点不一样，只有刚好聚焦在平面镜上的光束会沿着原路返回

光源为在光轴上的点光源，像面为平面反射镜，假设不考虑光强因素，是不是不论像面的弥散斑大多，根据光路可逆原理，反射光都会在光源处形成光源的完美像？或者说光线一来一去经过透镜，像差是不是会抵消？

虫二

光电青年 发表于 2021-12-14 17:59
我认为并不会，因为像差的存在，像面处的像并不是一个理想的像，即点光源的光线并不成一点。那么对于在像面 ...

光源为在光轴上的点光源，像面为平面反射镜，假设不考虑光强因素，是不是不论像面的弥散斑大多，根据光路可逆原理，反射光都会在光源处形成光源的完美像？或者说光线一来一去经过透镜，像差是不是会抵消？

虫二

Ds12345679 发表于 2021-12-15 08:15
有3个问题使返回像不完美，1.镜头F数有限，只有全部光线都回来参与成像才行；2.镜头存在像差；3目前光学材 ...

假如我这样表达一下那么会不会形成完美像：光源为在光轴上的点光源，像面为平面反射镜，假设不考虑光强因素，是不是不论像面的弥散斑大多，根据光路可逆原理，反射光都会在光源处形成光源的完美像？或者说光线一来一去经过透镜，像差是不是会抵消？

虫二

有生之年 发表于 2021-12-15 08:38
不是垂直入射到反射镜的都不能原路返回吧

您看看我下边回复的问题，这样会不会形成完美像呢？

binaryoptics

光路可逆是没错，问题是你的系统中光线照射到平面反射镜后能原路返回么？有生之年已经说得很清楚了。