近軸近似是什麼意思

近軸近似(Paraxial approximation)是光學中的一個概念,用來描述當光線經過透鏡或孔洞時,其行為可以近似為沿著光軸(optical axis)直線傳播的現象。這裡的「近軸」指的是光線與光學系統的主光軸接近平行或接近垂直的狀態。

在近軸近似下,可以忽略光線的偏折角度,並且可以將透鏡的焦距定義為光線經過透鏡時,平行於光軸的近軸光線的會聚點。此外,近軸近似還允許我們使用簡單的公式來計算光線在透鏡前後的位移,以及光線經過透鏡組合時的行為。

近軸近似在許多光學計算中是非常有用的,因為它提供了一個簡單的方法來分析光學系統的性能。然而,當光線與光軸的夾角變大,或者當我們需要考慮像差(aberrations)時,近軸近似就不再適用,這時就需要更複雜的光學計算方法。