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高斯光学中把具体的光学系统抽象概括成由基点和基面组成的系统,物距、像距及焦距均以两个主点为基准计算。物点Q和物方焦点F至物方主点H的距离s和f分别为物距和物方焦距;像方主点H'至像点Q'和像方焦点F'的距离分别为像距s'和像方焦距f'。
物和像的位置关系由下式表示:
f'/s'+f/s=1
此式称高斯公式。物、像位置也可用x、x'表示,两者间的关系为:
xx'=ff'
此式称牛顿公式。