题目
在光学系统中,有共轭关系的光线是:A. 经过物方主点和经过像方主点的光线。B. 经过物方节点和经过像方节点且相互平行光线。C. 经过物方焦点和经过像方焦点的光线。D. 经过入瞳上边缘和经过出瞳上边缘的光线。
在光学系统中,有共轭关系的光线是:
A. 经过物方主点和经过像方主点的光线。
B. 经过物方节点和经过像方节点且相互平行光线。
C. 经过物方焦点和经过像方焦点的光线。
D. 经过入瞳上边缘和经过出瞳上边缘的光线。
题目解答
答案
B. 经过物方节点和经过像方节点且相互平行光线。
解析
本题考查光学系统中共轭关系的光线判断,需结合光学系统的基本概念(如主点、节点、焦点、瞳等)及共轭光线的定义分析各选项:
关键概念:共轭关系
在光学系统中,共轭光线指物空间和像空间中一一对应、满足光路可逆的光线对。物方节点($N$)和像方节点($N'$)是光学系统的一对共轭点,且节点的性质是:任意一条过物方节点的光线,其共轭光线必过像方节点,且两光线平行(当光学系统在空气中时,$n=n'$,节点与主点重合,但节点的平行性是普遍性质)。
选项分析
- A. 经过物方主点和像方主点的光线:主点是物方和像方主平面与光轴交点,过主点的光线方向在近轴区不变,但主点本身不是节点,此类光线不一定共轭(仅方向相同,不满足节点的共轭平行性)。
- B. 经过物方节点和像方节点且相互平行光线:完全符合节点的共轭性质——过物方节点的光线,其共轭光线必过像方节点且平行,是共轭光线。
- C. 经过物方焦点和像方焦点的光线:焦点是无穷远物点/像点的共轭点,过焦点的光线会聚/发散至无穷远,不满足“一一对应共轭”(如平行光过焦点后发散,共轭光线不平行)。
- D. 经过入瞳上边缘和出瞳上边缘的光线:入瞳和出瞳是光瞳的物像共轭关系,但“上边缘”光线仅对应特定位置,不代表普遍共轭关系(共轭需对任意光线成立)。