牛顿式望远镜

实验报告单

专业应用物理学班级 11应用物理学本科院(系物机学院姓名李方圆学号 1150700006 同组人 /

实验室 S4104 组号 / 日期 2014.03.03

课程实验项目编号

一、实验目的

（1）了解牛顿望远镜是抛物线型反射镜

（2）练习如何建立初始结构、设定视场和工作波长；

（3）掌握如何设置一个旋转面镜

（4）练习如何用旋转面来对光线起遮避作用指导教师吉紫娟成绩实验项目名称牛顿望远镜

二、实验环境（仪器设备、软件等）

电脑、ZEMAX软件

三、实验原理

（1）基本要求：牛顿望远镜是抛物线型反射镜。光线从无限远物点发出，在焦点形成

像点。抛物面优点是无球差。设计指标：焦距1000mm，F#=5，视场0，波长默认0.55um。

（2）提高要求：对所设计的望远镜系统进行优化。并用光线扇形图（Ray Fan Plots）、

弥散斑（Spot Diagrams）以及其它的分析工具来评估系统性能。

四、实验步骤

（1）在桌面上以自己的学号+姓名建立文件夹，所有的文件都保存其中。

（2）在上述文件夹中保存设计图文件，保存名为“牛顿望远镜+学号”。

（3）设置系统孔径。（4）设置视场角。

（5）设置波长。（6）望远镜系统

（7）放置一个旋转面镜，与光轴夹45度角

（8）在光阑前新增一个面，距离为1000。

增加旋转面镜：在反射镜与像面间插入，并且旋转面与镜面距离为850mm，旋转

面到像面150mm

（9）评估系统性能，使用SOLVE功能。

（10）优化。（11）分析系统性能。

五、记录与处理（实验数据、误差分析、结果分析）

六、思考题

（1）成像面在入射光束的光路上，这个位置的像不易得到，因为想接收，就会阻挡入

射光的能量，如何解决？

答：一般常见的就是放置一个旋转面镜，与光轴夹45度角，把成像导离光轴。旋转仍

然会遮挡一部分光能量。

想要看到入射光，在光阑前新增一个面，距离为1000。

增加旋转面镜：在反射镜与像面间插入，并且旋转面与镜面距离为850mm，旋转

面到像面150mm。

（2）如何定义旋转面对光线的遮蔽作用？

答：将设置档板模拟。在表面1双击，选孔径形态为圆形档板，最大半径设置为16.7。

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