ICS17.180.01 N30 中华人民共和国国家标准 GB/T1224—2016 代替GB/T1224—1999 几何光学术语、符号 Vocabularyandcharacterforgeometricaloptics 2016-08-29发布 2017-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 基本术语 1 ………………………………………………………………………………………………… 3 几何光学成像 4 …………………………………………………………………………………………… 4 光学系统的光束限制 14 …………………………………………………………………………………… 5 几何像差 18 ………………………………………………………………………………………………… 6 几何光学成像基本元件及典型光学系统 25 ……………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 符号规则 28 ………………………………………………………………………… 索引 33 …………………………………………………………………………………………………………GB/T1224—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T1224—1999《几何光学术语、符号》,与GB/T1224—1999相比,除编辑性修改外 主要技术变化如下: ———修改了1999年版中第3.5、3.12、3.14、3.15、3.33、3.34、3.35、3.36、3.37、3.39、3.45、3.46、3.60、 3.61、3.62、3.65、3.71、3.74、3.77、3.94、3.95、3.104、3.107条术语的定义; ———修改了1999年版中的第3.14、3.15、3.18、3.19、3.30、3.104条术语的符号; ———对1999年版中第3.1、3.4、3.7、3.9、3.16~3.23、3.27、3.29、3.30、3.41、3.42、3.43、3.44、3.47、 3.49、3.50、3.51、3.54、3.55、3.59、3.63、3.64、3.66、3.67、3.70、3.72、3.73、3.93、3.99、3.103、 3.105、3.111、3.112、3.113条术语的定义作了补充; ———删除了1999年版中的第3.3、3.13、3.38、3.57、3.58、3.75、3.78~3.92、3.100、3.101、3.102、 3.108、3.109、3.110、3.114~3.118、3.120共33条; ———增加了112条术语和定义; ———增加了插图19幅; ———修改了附录A的结构和部分表述,其中修改后的光线与光轴夹角正负号的判定规则,与GB/T 1224—1999相反; ———将表1的内容移到附录A中。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归口。 本标准起草单位:贵阳新天光电科技有限公司、上海理工大学、贵州省光学测量工程技术研究中心、 苏州一光仪器有限公司、宁波永新光学股份有限公司、南京江南永新光学有限公司、南京东利来光电实 业有限公司、宁波市教学仪器有限公司、宁波湛京光学仪器有限公司、梧州奥卡光学仪器公司、宁波舜宇 仪器有限公司、宁波华光精密仪器有限公司。 本标准主要起草人:胡清、章慧贤、卢继敏、钱克清、曾丽珠、杨广烈、李晞、王国瑞、熊守裕、张景华、 胡森虎、徐利明。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T1224—1976、GB/T1224—1999。 ⅠGB/T1224—2016 几何光学术语、符号 1 范围 本标准规定了几何光学的基本术语,以及与几何光学成像、光学系统的光束限制、几何像差、几何光 学成像基本元件及典型光学系统等相关的术语、定义和符号。 本标准适用于光学系统设计,以及与几何光学相关的标准制定、技术文件编制、教材和各类出版物 编纂。 注:术语方括号[]内的词可省略;圆括号()内的词除作为说明外,还作为可替换的词。 2 基本术语 2.1 几何光学 geometricaloptics 以光线作为基础概念,用几何方法研究光的传播规律和光学系统成像规律的光学学科分支。 2.2 光线 rayoflight 携带光能量的几何线,其方向代表光能量的传播方向。 2.3 发光点 luminouspoint 本身发光或被照明后发光的几何点,它向周围辐射光线,可以看作光线的起点。 2.4 入射 incidence 光投射到介质界面的现象。 2.5 入射光线 incidentray 射到两种介质界面上的光线(例如图1的AB);或即将进入光学系统的光线。 2.6 入射角 angleofincidence;incidentangle i,I 入射光线与界面入射点处法线的夹角(例如图1中的i)。 2.7 反射 reflection 光入射到介质界面上被返回原介质的现象。 2.8 反射光线 reflectedray 当入射光线射到两种介质的界面上时,被介质界面反射回原介质的光线(见图1中的BC)。 反射光线位于入射光线和界面入射点处法线所决定的平面内,反射光线和入射光线分别位于法线 的两侧。 1GB/T1224—2016 说明: AB———入射光线; FP、FK———界面; i———入射角; BC———反射光线; MN、GH———界面的法线; i″———反射角; BD———折射光线; n1和n2———两种介质; i'———折射角。 DE———出射光线; δ ———偏向角; 注:角度正、负号规则见附录A.5。 图1 光线的入射、反射、折射和出射 2.9 反射角 angleofreflection i″,I″ 反射光线与界面入射点处法线的夹角(如图1中的i″)。 反射角i″和入射角i的绝对值相等,符号相反。 2.10 内反射 innerreflecting 对于某介质而言,入射和反射光线均位于该介质内,入射点位于该介质界面上的反射现象。 2.11 外反射 outerreflecting 对于某介质而言,入射和反射光线均位于该介质外,入射点位于该介质界面上的反射现象。 2.12 折射 refraction 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。 2.13 折射光线 refractedray 当入射光线射到两种均匀介质的界面上时,通过介质界面进入第二介质中的光线(如图1中的BD)。 折射光线位于入射光线和界面入射点处法线所决定的平面内,折射光线和入射光线分别位于法线 的两侧。 2.14 折射率 refractiveindex n 介质的[绝对]折射率等于真空中的光速与介质中的光速之比。 2.15 等效空气层厚度 equivalentairthickness dn 光学平板的厚度或反射棱镜的展开厚度除以其材料折射率所得的厚度。 2GB/T1224—2016 2.16 折射角 angleofrefraction i',I' 折射光线与界面入射点处法线的夹角(如图1的i')。 折射角i'的正弦与入射角i的正弦之比值,等于入射光线所在介质折射率n与折射光线所在介质 折射率n'之比值。见式(1)。 sini' sini=n n'…………………………(1) 2.17 临界角 criticalangle Im 光线从折射率较高的介质向折射率较低的介质入射时,折射角为90°的入射角。 2.18 全反射 totalreflection 光线从折射率较高的介质向折射率较低的介质入射时,如果入射角大于临界角,光线将被界面全部 反射回原介质,不再进入折射率较低介质中的现象。 2.19 出射 emergence 光从介质界面或光学系统射出的现象。 2.20 出射光线 emergentray 从介质或光学系统射出的折射光线(如图1的DE)。 2.21 透射(过) transmisson 光通过介质,并不改变其单色光成分频率的现象。 2.22 偏向角 angleofdeviation,deflectionangle δ 光线通过介质出射时,出射光线与入射光线的夹角(如图1的δ)。 2.23 最小偏向角 minimumangleofdeviation δmin 光线通过具有两互不平行界面的介质出射时,当入射角(绝对值)等于出射角时,偏向角为最小值。 2.24 光束 [light]beam,bundleofrays 具有一定关系的一些光线的集合。 2.25 同心光束 homocentricbeam 一些相交于一点的光线或延长线相交于一点的光线构成的光束。 同心光束可分为发散光束,平行光束和会聚光束。能完善成像的光束应是同心光束。 2.26 发散光束 divergentbeam 交点位于光线起始方的同心光束。 3GB/T1224—2016 2.27 平行光束 parallelbeam 一些相互平行光线构成的光束。 注:平行光束可以被视作交点位于无限远的同心光束。 2.28 会聚光束 convergentbeam 交点位于光线前进方的同心光束。 2.29 准直光束 collimatedbeam 发散或会聚光束通过光学系统后,演变而成的平行光