光学教程讲义之第三章.pdf

第3章 几何光学的基本原理 第3章 几何光学的基本原理 Chap.3 Basic Principles Chap.3 Basic Principles of Geometrical Optics of Geometrical Optics 1 1 主 要 内 容 主 要 内 容 直线传播、反射、折射成像问题 直线传播、反射、折射成像问题 波面的线度远大于波长时光沿直线 波面的线度远大于波长时光沿直线 传播 ，几何光学是近似的、实用的 传播 ，几何光学是近似的、实用的 不涉及波长、相位等概念，使用波面、 不涉及波长、相位等概念，使用波面、 波线的概念 波线的概念 2 2 3.1 光线的概念 3.1 光线的概念 3.1.1、光线与波面 波面 波线 波面 波面 波线 波面 球面波球面波 平面波平面波 球面波球面波 平面波平面波 球面波球面波 平面波平面波 球面波球面波 平面波平面波 3 3 光线：描述光的传播方向的几何线，波线 光线：描述光的传播方向的几何线，波线 光束与光线： 光束与光线： 光线是几何线，无横截面积，是假想的 光线是几何线，无横截面积，是假想的 光束是实际存在的，总有一定的横截面 光束是实际存在的，总有一定的横截面 积。且无法通过小孔获取细光束衍射的 积。且无法通过小孔获取细光束衍射的 存在，会使得光束不细反粗 存在，会使得光束不细反粗 波面：仅仅考虑其几何形状，不涉及波面 波面：仅仅考虑其几何形状，不涉及波面 的相位 的相位 4 4 3.1.2、几何光学的基本实验定律 3.1.2、几何光学的基本实验定律 （1）光的直线传播定律 （1）光的直线传播定律 （小孔成像、物体的影子） （小孔成像、物体的影子） （2 ）光的反射定律和折射定律 （2 ）光的反射定律和折射定律 ′ i = i ,n sin i = n