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第16章几何光学-课件(PPT-精)
* 几何光学 物理光学 波动光学: 以麦克斯韦电磁理论为基础,光的干涉、衍射、偏振。 量子光学: 以量子力学为基础,光与物质作用。 现代光学 非线性光学 激光光谱学 信息光学 全息术 光纤通信 集成光学 统计光学 以直线传播为基础。反射、折射定律。 光学 (粒子性) (波动性) (波粒二象性) 第16章 几何光学 四、光的折射定律 16-1 几何光学的基本规律 光在均匀的介质中沿直线传播 三、 光的反射定律 一、光的直线传播定律 光疏媒质 光密媒质 全反射条件 临界角 A 二、光的独立传播定律 来自不同方向的光线在介质中相遇后,各保持原来的传播方向继续传播。 16-2 费马原理及其应用 一、费马原理 两种表述: 1.光在两点之间传播的实际路径是使所花费的时间最短。 2.光线沿光程为平稳值的路径而传播。 光程 光从 S 到 P 所用时间 对连续介质 光在介质中的光程: 等于在相同时间 t 内光线在真空中所走的路程。 (折合路程) 2. 光线沿光程为平稳值的路径而传播 平稳值的三种基本含义: 极小值: 费马原理推论: 物象等光程,即由物点发出的所有光线通过光具组后均应以相等的光程到达像点。 例1. 证明反射定律 二、费马原理的应用 直线传播、反射、折射 极大值: 凹球面反射镜 常数: 成像系统的物像关系 例2. 证明折射定律 由费马原理 一、共轴理想光学系统成像的基本概念 发散同心光束 会聚同心光束 实物成实像 实物成虚像 虚物成实像 虚物成虚像 在理想光学系统中,从物点到像点之间的各条光线光程都相等 共轴理想系 共轴理想系 共轴理想系 共轴理想系 16-3 球面成像 二、球面反射和折射成像 符号法则: (1)物点在镜前,物距 p0;物点在镜后,物距 p0 (2)像点在镜前,像距 q0;像点在镜后,像距q0 (3)凹面镜的曲率半径 r 为正,凸面镜的曲率半径 r为负 实正虚负 沿光线前进方向 凹球面镜傍轴反射成像 凸球面镜傍轴反射成像 设 n=1 傍轴近似条件下 傍轴光线下球面反射成像公式 平行光线入射 焦距 凹球面镜傍轴折射成像 凸球面镜傍轴折射成像 运用同样的方法可以得到 傍轴光线下球面折射成像公式 16-4 薄透镜傍轴成像 两次单球面镜折射成像 薄透镜 * * * *
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