第三章几何光学技术分析.ppt

2.光焦度公式： 单位：1/m ，称为屈光度，用 D 表示。仅与介质的折射率和球面的曲率半径有关，表征折射球面的光学性质。 分别令 得到透镜的焦距： 其中 当物方折射率与像方折射率相等时 磨镜者公式 具有实焦点f0的透镜叫做正透镜或者会聚透镜，具有虚焦点f0的透镜叫做负透镜或者发散透镜。一般情况下 1,正透镜就要求1/r11/r2,正透镜就要求1/r11/r2,值得注意的是r1,r2都是可正可负的代数量。归纳起来，正透镜是两边薄中间厚称为凸透镜，而负透镜则是两边厚中间薄称为凹透镜。 透镜的成像公式： 前面的公式我们都是以光心开始计算的，如果以焦点开始算： 当物点Q在F左，则x0;Q在F右，则x0 当像点Q’在F’左，则x’0;Q’在F’右，则x’0 透镜成像公式的牛顿形式 透镜两个球面成像的横向放大公式为： 焦面 作图法： 4、全反射（Total Internal Reflection：TIR） 光导纤维 临界角ic 画出的弧线（子午交线） 出射光线交于 和 成为象散光束， 单心性受 到破坏。不能完善成象 窄光束 条件 垂直入射 ，当n2n1时，y`y。如从水面上看下面的鱼 像方折射率 物方折射率 像距 物距 按照波动理论，产生全反射时除反射波外，在光疏介质中并非完全不存在透射波，只不过它沿界面方向传播，且其振幅在垂直界面方向按指数衰减，透入深度只有波长量级，称为倏逝波，或隐失波。 但平均来说，光波的能量全部返回光密介质，在光疏介质中并不形成透射光。 临界角(Critical angle): 光导纤维 Light can travel with little loss in a curved optical fiber, because the light is totally reflected whenever it strikes the core-cladding interface and because the absorption of light by the core itself is small. Optical fiber 数值孔径 医学应用 A bronchoscope 肺部 A colonoscope, shown in use in this X-ray photograph 结肠镜 内窥镜 关节显微手术 Light rays emanating from the bee’s body enter the tube and, in part, are guided around the 90 degrees turn via TIR, eventually exiting through the front surface and allowing you to see the bee. 5、棱镜 (Prisms) 棱角? 偏向角? 色散 装校方便，反射率恒定，常可代替45°安放的平面反射镜 当 时： ? 入射光线 出射光线 产生最小偏向角的条件是： 由此得出 两边取微分可以得到 思考：用光的可逆性原理可以得出结论么？ A dispersive device To effect a change in the orientation of an image or in the direction of propagation of a beam Rainbows The colors of a rainbow result from dispersion in the reflection of light from individual water droplets in the air. After two internal reflection The disks overlap, so it is relatively brighter below the primary rainbow and above the secondary rainbow, but darker between them. 一、符号法则 单独一个球面不仅是一个简单的光学系统，而且是组成光学仪器的基本元件。 球面的一些概念 顶点：球面的中心点 曲率中心：球面的球心 主轴：直线OC 主平面：过主轴的平面 曲率半径：连接球心到球面上任一点的线段 §3-3 球面反射和折射 规定——新笛卡儿符号法则： 线段：顶点右为正，左为负 （物、像）轴上为正，