Optical Common sense Quiz-4 / 光学常識クイズ 第二段-4/ Exercise-1/練習問題-1

Question: Find the System-Matrix of L1 to L3.
t1=t2= 0.01m(10mm); Thickness of the lenses can be regarded as zero.

A = ?
B = ?
C = ?
D = ?

Find up to 4 digits after the decimal point.

問: L1 → L3 のシステムマトリックスを求めよ。
A = ?
B = ?
C = ?
D = ?

(小数点以下、4桁まで求めよ。)

 本来なら、単にシステムマトリックスを求めるのではなく、それを読み解いて、主点位置等を求めていただきたかったのですが、今回は、そこまでは求めません。(明日解説します。)

ヒント:L1 の屈折マトリックス → t1の移行マトリックス → L2 の屈折マトリックス → t2の移行マトリックス → L3 の屈折マトリックス と、右→左に行列を重ねて置き、一番右の行列に順に左隣の行列を掛けて行きます。(レンズの並びと行列の並びは逆になります。)
(結合法則は成り立ちますが、交換法則は成り立たないのでご注意ください)
 中央の凹レンズは – 1.0D(焦点距離=-1m)、両端の凸レンズは +1.0D(焦点距離=+1m)、レンズ間隔は 0.01m(10mm) とします。 今回はレンズの厚み=0 とします。

(各面を等価な6枚の薄レンズとみなし、6枚の薄レンズと5つの換算面間隔を指定すれば、より実体に則した追跡が出来ますが、今回は練習-1なので、簡単にしました。)
(前回までのご説明が理解できなかった方も、理由は分からなくても良いので、今までご説明した手法を実際に試してみてください。何だか、役に立ちそうだ、というところまでご理解いただければ幸いです。)