第三单元光的基础知识总结.pptVIP

d 系统第二主焦距 f’ 的图解确定 R2’ 2）系统第二主焦距 f’ 的确定： H’ F1 H1 H1’ F1’ F2 H2’ D I I I F’ F2’ R1 R2 f1’ -f2 H2 f2’ -f ’= ? x’2 R’ h R1’ F1 H1 H1’ F1’ F2 H2’ d D I I I F’ H’ F2’ f1’ -f2 H2 f2’ x’2 -f ’ H F -x1 f 3）确定H和 H’的解析位置 -f1 -LH1 H LH’2 H’ 1 和 主点H, H’的位置: 和 从H, H’量出的焦距: * 第3章 几何光学的基本原理 复习 1、直线传播定律 2、独立传播定律 3、光路可逆原理 4、反射定律 面镜成像规律 （条件：近轴） 平面反射成像规律 单球面反射成像规律 全反射 5、折射定律 折射成像规律 （条件：近轴） 棱镜的折射成像规律 平行平面板的折射成像规律 单球面折射成像规律 薄透镜成像规律 厚透镜成像规律 共轴球面系统成像规律 （理想光具组） R→∞ 费马原理 ★ ★ ★ ★ 费马原理表述为： 光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值。也就是说，光沿光程为最小值、最大值或恒定值的路程传播。 第3章 几何光学的基本原理 复习 2 费马原理表述为： 光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值。也就是说，光沿光程为最小值、最大值或恒定值的路程传播。 1 几何光学三定律 1）. 光的直线传播定律:光在均匀媒质中沿直线传播。 2) 光的反射和折射： 定律：1）反射线和折射线 在入射面内； 2）反射角等于入射角 i1=i1； 3) （Snells law）； 成像：几何光学研究的核心问题之一 单心光束、实像和虚象 单心光束：凡具有单个顶点的光束为单心光束 像：反射和折射后光束中仍能找到顶点，该顶点为发光点的像 实像：反射和折射后实际光线的汇聚点 虚像：反射和折射后实际光线的反向延长线的汇聚点 实物、实像和虚象的区别和联系 联系:从人眼的视觉效果来讲，物点、实像点和虚象点均为 进入瞳孔的发散光束的顶点 当光从光密媒质入射到光疏媒质时，折射角大于入射角，折射角随着入射角的增大而增大，当折射角等于900 时，对应的入射角为 ic . 3.光的全反射 ic=sin-1（n2/ n1）如n2=1的空气对于n1=1.5的玻璃而言，临界角ic= 42°。 iv. 所有量用绝对值表示----全正表示。 笛卡尔坐标规则: i. 假设光线从左侧进入光学系统； ii. 线段量以光轴与介质分界面的交点为参照点， 左方负，右方正；在光轴上方为正，下方为负； iii. 角度量以介质分界面法线或光轴为基准，按小于 90o的方向旋转，顺时针为正逆时针为负； 4.光的球面镜上的反射 它的成像规律与介质无关． 考虑近轴光线下成像公式 ⑴单个球面的反射成像 令 得 令 得 因此球面镜物方焦点与像方焦点重合 . 凹面镜 凸面镜 球面反射物像公式： ⑵单个球面的折射成像 ----- Abbe不变式 定义光焦度 ： r 的单位为米时， 的单位称为屈光度(diopter) A.用Fermat原理推导Abbe不变式: B.焦距公式 物方主焦距 s’ = ? 时 像方主焦距 令 f, f ’ 符号相反，大小不等 Gauss成像公式: 牛顿成像公式: 分别以F和F’为基准点，物距和和像距分别用 x 和 x’ 表示： double convex double concave meniscus convex meniscus concave planar convex planar concave 5. 薄透镜的成像 设物空间折射率为n, 像空间折射率为n, 透镜折射率为 n0 两球面半经分别为r1和 r2 . 薄透镜是由两个折射球面组成的, 两折射球面共轴，两顶点间距与透镜焦距比起来可忽略不计. ⑴. 薄透镜的成像公式 称为薄透镜物像公式的高斯形式。 物方焦距 像方焦距 称为薄透镜物像公式 由 于 所以有关系 即薄透镜 焦距之比等于两边的折射率之比的负值. 薄透镜的光焦度可表示为: 空气中的薄透镜成像公式: 若薄透镜为两个相等球面组成： 称为薄透镜物像公式的高斯形式和牛顿形式。 物方焦距 像方焦距 空气中薄透镜垂轴放大率 ⑵横向放大率定义： 若以焦点为准点，放大率 注： 是正值，表示像是正