第一章5节演示文.pptVIP

*§1—5光在球面上的反射成像对给定球面镜的一部分，取中心为顶点O，球面的曲率中心为C。主光轴——C和O的联线。辅光轴——过C点的任一条直线。性质：沿光轴方向的光线经反射后沿原路返回。主截面——过主轴的平面称主截面。物方孔径角——入射光线与主光轴之间的夹角(μ)。像方孔径角——出射光线与主光轴之间的夹角（μ）。一、符号法则设光线自左向右传播，采用新笛卡儿坐标法则。2、垂直于主光轴的线段从主轴算起，在上方为正，下方为负。1、平行于主光轴的线段从顶点算起，顺入射光线方向的为正，逆入射光线方向的为负。3、光线方向的角度从主轴（或法线）算起，顺时针转成的锐角为正，逆时针转成的锐角为负。4、在光路图中标记的有向线段和角度都是绝对值。OC··PA·-ri-i-μ-μ-s-r-sP考虑了符号法则以后，反射和折射定律可分别写为nn+i’-r-i二、光在球面上的反射为了找出物距S，像距S和曲率半径r等之间的关系，在和OC··PA·-ri-i-μ-μ-s-r-sP中，应用正弦定理：由反射定律代入并相除得从P点发出的光线，经球面反射后，相交在光轴上的位置与μ和μ‘有关。可见：结论：同心光束经球面反射后不再保持其同心性，即球面镜不是一个完善的成像系统。三、近轴条件下的成像公式当μ很小时，用级数展开并取一级近似：弧可用直线代替，则∴代入S的表达式，得整理对给定r的球面镜，一个物点就唯一确定一个像点，这种一一对应关系，通常称物像共轭关系。上述利用正弦级数展开取一级近似的方法研究光学问题称近轴光学或傍轴光学，也称高斯光学。四、焦点、焦平面和高斯公式1、焦点光轴上无穷远物点的共轭像点，称主焦点，用F表示。凹面镜，焦点是实的：凸面镜，焦点是虚的。焦距：F到顶点的距离称焦距f。用代入成像公式得对凹镜：；对凸镜：2、焦平面通过焦点且垂直于主轴的平面称焦平面。副轴与焦平面的交点称副焦点。3、高斯公式将代入近轴成像公式，高斯公式五、作图求像法1、主轴外物点的作图求像法①物方平行于主轴的入射光线，经反射后，反射光线或其反向延长线通过主焦点F。②入射光线或延长线通过主焦点的光线，反射后平行于主轴。③通过曲率中心或延长线通过曲率中心的光线，反射后沿原方向返回。····CFOPPQQ2、轴上物点的作图求像法①物方平行于副光轴的光线，经反射后，反射光线或其反向延长线通过该副光轴与焦平面的交点。②通过或延长线通过焦平面与副光轴交点的光线，反射后平行于通过该点的副光轴。③沿主轴的光线反射后仍沿主轴返回。轴外物点用主轴，轴上物点用副轴。注意：六、放大率、成像性质1、横向放大率——像高与物高之比。用β表示在和中??CFOAPP1yPP1y-S-S∴2、角放大率——像方孔径角与物方孔径角之比。γ??CFOAPP-S-S??-μ-μii-r由图可知∴3、纵向放大率——像的位移与物的位移之比。α由高斯公式，得：则始终小于零纵向放大率始终小于零的意义：物、像的移动方向始终相反。同侧：物距增大、像距减小。异侧：物距增大，像距增大；物距减小，像距减小。4、成像性质（由横向放大率讨论成像性质）①大小：，放大；，缩小；，等大。②正、倒：，正立（S，S一正一负）；，倒立。③虚、实：，S,S异号，实物成虚像，虚物成实像.S,S同号，实物成实像，虚物成虚像。例题：外壁涂铝的球面镜，半径为r，球心在C，在球心左侧Δ处有一个物点，分别求物点经左、右球面反射后像点的位置，两像点之间的距离如何？（一实一虚）。(同实同虚)。*