【2017年整理】chapter1几何光学基本原理.ppt

第一章 几何光学基本原理;对成像的要求 ;第一节 光波与光线;第一节 光波与光线;光的本质是电磁波 光的传播实际上是波动的传播;可见光：波长在400-760nm范围红外波段：波长比可见光长紫外波段：波长比可见光短; 可见光：400-760nm 单色光：同一种波长 复色光：由不同波长的光波混合而成;几何光学的研究对象和光线概念; 光线的概念;光线是能够传输能量的几何线，具有方向;光线与波面之间的关系;;;平行光束;一、光的传播现象的分类;光的传播可以分类为： 1、光在同一种介质中的传播； 2、光在两种介质分界面上的传播。;二、几何光学基本定律;AO: 入射光线 OB: 反射光线 OC: 折射光线 NN: 过投射点所做的分界面法线 I1: 入射光线和分界面法线的夹角 ，入射角 R1: 反射光线和分界面法线的夹角， 反射角 I2: 折射光线和分界面法线的夹角 ，折射角;入射面：入射光线和法线所构成的平面;对于不均匀介质;第三节 折射率和光速;Q;SinI1 υ1 SinI2 υ2;二、相对折射率与绝对折射率;3、相对折射率与绝对折射率之间的关系;三、用绝对折射率表示的折射定律;课堂练习：判断光线如何折射;空气 n小;第四节 光路可逆和全反射;2、证明;3、应用;二、全反射;2、发生全反射的条件;当光线从玻璃射向与空气接触的表面时，玻璃的折射率不同、对应的临界角不同;3、全反射的应用; 测量折射率;第六节 光学系统类别和成像的概念;光学系统：把各种光学零件按一定方式组合起来，满足一定的要求 ; 光学系统分类 ;二、成像基本概念;2、透镜作用－－－成像; 3、透镜成像原理 正透镜：正透镜中心比边缘厚，光束中心部分走的慢，边缘走的快。;负透镜: 负透镜边缘比中心厚，所以和正透镜相反，光束中心部分走得快，边缘走得慢。;思考：;名词概念 像：出射光线的交点 实像点：出射光线的实际交点 虚像点：出射光线延长线的交点;像空间：像所在的空间 实像空间：系统最后一面以后的空间 虚像空间：系统最后一面以前的空间 整个像空间包括实像和虚像空间 ; 物像空间折射率确定;第七节 理想像和理想光学系统 为什么要定义理想像 ;如果一个物点对应唯一的像点 则直线成像为直线;如果一个物点对应唯一的像点 则平面成像为平面; 符合点对应点，直线对应直线，平面对应平面的像称为理想像 ; 共轴理想光学系统的成像性质 1.轴上点成像在轴上 .A1’ A. .A2’; 共轴理想光学系统的成像性质 4.当物平面垂直于光轴时，像平面也垂直于光轴 ;5. 当物平面垂直于光轴时，像与物完全相似;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 6.对于共轴光学系统，如果已知：;已知:两对共轭面的位置和放大率;光程 光线在介质中所走过的几何路程和折射率的乘积称为光程。 光程等于在相同的时间内，光在真空中传播的几何路程。 ;双曲面：到两个定点距离之差为为常数的点的轨迹， 是该两点为焦点的双曲面。对内焦点和外焦点符合等光程条件。其中一个是实的，一个是虚的;;;常用两镜系统 1、? 经典卡塞格林系统 主镜为凹的抛物面，副镜为凸的双曲面，??物面的焦点和双曲面的的虚焦点重合，经双曲面后成像在其实焦点处。卡塞格林系统的长度较短，主镜和副镜的场曲符号相反，有利于扩大视场。 2、??格里高里系统 主镜为凹的抛物面，副镜为凹的椭球面，抛物面的焦点和椭球面的一个焦点重合，经椭球面后成像在其另一个实焦点处。 ?3 、R-C系统 主镜副镜均为双曲面。 ;4、 马克苏托夫系统 主镜副镜均为椭球面。 5、?库特系统 主镜副镜均为凹面。 6、?同心系统 7、无焦系统