成像有几种情况？

成像离不开点、线、面，即点构成线，线构成面，面构成体。所以成像也必须从点、线、面谈起。

1．什么叫点光源？

点光源是成像的基本因素。无限个发光点的像方能组成完整的像。在光学中把一个发光（或散射光的点叫做一个点光源。如果一个物体对人眼所张的视角为1′时，则观察者所看到的物体就象一个点了。一个实际上的光源或被摄物体可以是由无限多个发光点组成的。画光路图时只选几个特殊点就足够了。

2．什么叫光线？

光线可分为物理光线（有直径有体积）和几何光线（无直径无体积）。①物理光线：光从一个由两个光孔限制的细长空间（叫光管）中通过，若光管的截面跟其长度比可以忽略时，这样的光管叫做物理光线。

物理实验中用的就是这种光线。②几何光线：几何光学中，画光路图的光线，认为是无直径、无体积的纯几何线。利用几何光学中的点光源和光线的概念可以把复杂的能量传输和光学成像问题转化为简单的几何运算问题。

3．什么叫波面？

光是电磁波，光波就是电磁波振动的传播，在光波传播的空间（波场）中，振动相位相同的点在某一时刻所构成的曲面称为波面。在各向同性媒质中，光沿着波面法线传播。因此，通常说的几何光线实际指的就是波面的法线；跟波面对应的法线束就是通常说的光束。可以认为光束是光能的载体，在同一波面上通过的光束愈宽，其所携带的光能就愈多。

4．什么叫单心光束？

单心光束（同心光束），就是各光线（或反向延长线）交于同一点的光束。例如点光源的光线就是同心光束。如图2－1所示的四种情况中，通过S或S′的光束都是同心光束，是几何光学中理想成像的几种形式。

5．什么叫实像和虚像？什么叫实物和虚物？

如图2－1所示，一个以S点为中心的同心光束经光具组（可以是透镜组，也可以是透镜跟面镜的组合等等）折射（或反射）后，转化为另一个以S′点为中心的同心光束，我们就说光具组使S成像于S′。S为物点，S′则为像点。若出射光束是会聚的（交于S′点），则S′为实像，如图(a)和（c）所示的S′就是实像；若出射同心光束是发散的，则把像S′（反向延长线交点）叫做虚像，如图(b)与图（d）所示的S′就是虚像。不仅像有实虚之分，物也有实虚之别。

如果入射光束对某个光具组而言，是发散的同心光束，则相应的发散中心S称做实物，如图(a)及(b)所示的S都为实物；如果入射的是会
聚的同心光束，则相应的会聚中心S称虚物，如图（C）及（d）中所示的S为虑物。当然，来自真实发光点的光束，不可能是会聚的。虚物常出现在光具组联合成像的问题中。如一个光具组出射的是会聚光束，在会聚前就遇到了另一个光具组，那么，原来的那个会聚中心就是后一个光具组的虚物。图2－2所示，是一种变焦镜头的前固定组L₁，变倍组L₂

两部分的示意图。被摄物体在无穷远，其在主光轴上点S的光束可以认为是平行的，其像点S′可会聚于L₁的后焦点上，S′对L₂而言就是虚物

点。

综上所述，物与像有四种情况：实物成实像、实物成虚像，虚物成点像和虚物成虚像。分别如图2－1(a)、(b)、（c）、（d）所示。

6．什么叫物空间？什么叫像空间？

一个能使任何同心光束保持同心性的光具组，叫做理想光具组。理想光具组将空间每个物点S和相应的像点S′组成一一对应关系。由物点组成的空间叫做物空间，由像点组成的空间是像空间。由于物和像都有虚实之分，所以物空间和像空间有时是重叠的。若具体指出空间某一点是属于物空间还是像空间，不能片面地由它跟光具组的相对位置（居左还是在右来判断，而是要看它是跟入射光束还是跟出射光束相联系，跟入射光束相联系的为物空间，跟出射光束相联系的为像空间。