近軸近似
光学基本公式的设定条件 / 維基百科,自由的 encyclopedia
近軸近似是幾何光學中的高斯光學及光線追蹤(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]
近軸光線是指光線和光軸角度很小,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為弧度)[1]
近軸近似可用在高斯光學及一階光線追蹤(英語:Ray tracing (physics))中[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,對於及函數,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)。