近軸近似幾何光學中的高斯光學光線追蹤英語Ray tracing (physics)用的小角度近似,可以用在光學系統(例如透鏡)的分析[1] [2]

Thumb
近軸近似的誤差,圖中的cosθ是用1 - θ2/2近似

近軸光線是指光線光軸角度很小,而光線接近光學系統的軸。[1]

在近軸近似及近軸光線下,在計算光的路徑時,可以使用以下的近似(θ弧度[1]

近軸近似可用在高斯光學及一階光線追蹤英語Ray tracing (physics)[1]。像光線轉換矩陣分析就使用了這種近似方式。

有時二階近似也稱為近軸近似,對於函數,其泰勒級數的二階項為0,因此二階近似和一階近似相同,而函數的二階近似如下:

二階近似在角度小於10°時,其準確度在0.5%以內,若角度變大,誤差就會顯著提昇[3]

若光線和光軸的夾角較大時,需區分和光軸共平面的子午光線英語meridional ray及不共平面的弧矢光線英語sagittal ray

相關條目

參考文獻

外部連結

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