xin-第十一章几何光学专用课件.ppt

1. 眼的结构 角膜 虹膜 瞳孔 网膜 黄斑 水状液 玻璃状液 眼球剖面图 眼睛 一 、眼的调节、视力 一 、眼的调节、视力 眼睛 从光学的观点来看，眼睛是一个由多种介质组成的折射系统。眼内各种不同介质对光线具有不同的折射作用，进入眼睛的光线，经多次折射后，才成像在视网膜上。 把眼睛看做是由多种均匀介质组成的共轴球面折射系统。 根椐古氏（Gullstrand）的计算，这一系统的光学性质大概有表11-1所给的平均数值。 2 . 古氏平均眼 眼睛 一 、眼的调节、视力 2 . 古氏平均眼 眼睛 一 、眼的调节、视力 角膜与空气的折射率相差最大，且角膜的曲率半径最小（约为5mm），因此，角膜的折射本领最大，它对进入眼中的光线起主要的折射作用。 3 . 简约眼 生理学上常常把眼睛简化为单球面折射系统，叫做简约眼。 n = 1.33 f2=20mm ? F2 ? F1 f1=15mm r=5mm C 眼睛 一 、眼的调节、视力 4 . 眼睛的调节 眼睛之所以能够看清远近不同的物体，是由于眼的焦度可以在一定范围内改变。 远点far point：正常人在无穷远 近点near point: 正常人在10~12cm 明视距离visual distance: 正常人为25cm 眼睛 一 、眼的调节、视力 5 . 视力 视力： ? ? ? ? ? ? ? ? 能分辨的最小视角： 从物体两端射到眼中节点的光线所夹的角度。 0.1 0.2 0.3 …… 1.0 1.2 1.5 10? 5 ? 3.3 ? …… 1.0 ? 0.8 ? 0.67 ? 眼睛 视角： 一 、眼的调节、视力 第一节. 球面成像Refraction of a Spherical Surface 第二节. 透镜Lens 第三节. 眼睛Human eye 第四节. 放大镜和显微镜Magnifying glass and microscope 第十一章 几何光学Geometric optics 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 第一节 球面成像（Refraction of a Spherical Surface） 二 . 共轴球面系统（Coaxial Spherical System） 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 系统 n1 n2 规律 u v ? 物点 ? 像点 r ? C r 球面折射系统 n1 n2 u v ? 物点 ? 像点 r ? C r n1 i1 i2 A P 近轴光线：i1 i2 很小 ? ? ? 分析 物像公式 球面折射系统 H 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） ? ? 讨论 适用范围： 只适用于近轴光线 符号规定： 实物、实像的距离u、v取正号 凸球面对着入射光线，r取正号 虚物、虚像的距离u、v取负号 凹球面对着入射光线，r取负号 球面折射系统 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 焦度 描述折射系统折射本领的物理量 越大，系统的折射能力越强 单位：D 　屈光度 焦距 n1 n2 ? C r ? 第一焦点 F1 f1 第一焦距 球面折射系统 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 焦距 n1 n2 ? C r 第二焦点 F2 f2 第二焦距 球面折射系统 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 焦距 第一焦点 第一焦距 第二焦点 第二焦距 像在无穷远处的物点 物在无穷远处的像点 焦度 描述折射系统折射本领的物理量 球面折射系统 一 . 单球面折射（Refraction of a Spherical Surface） 二 . 共轴球面系统（Coaxial Spherical System） 系统 如果一个光学系统由多个折射球面组成，而且所有折射球面的曲率中心都在同一条直线上，则此系统称为共轴球面系统。连接各球面曲率中心的直线为主光轴。 球面折射系统 成像规律 光线经前一个折射面所成的像，是下一个折射面的物，对于系统中的多个折射面，如此依次成像，即可得到最后的像。 注意 ? ? 前一像作为下一折射面的物时，是实物还是虚物 仍对近轴光线成立 球面折射系统 二 . 共轴球面系统（Coaxial Spherical System） Example To