【教学课件】第二节光在单球面的成像.ppt

第二节第二节 光在单球面的成像光在单球面的成像1.球面成像的符号-uu-LLry-yIAECa.角度I顺时针转为正，一律以锐角来衡量，光线与光轴夹角，起始边为光轴光线与法线夹角，起始边光线光轴与法线夹角，起始边为光轴-uu-LLry-yIAECI2光路方向：光线由左右为正向光路3线段:沿轴线量与光线传播方向同为正，以坐标原点为起始点 线段沿轴垂轴沿轴：不同线量的坐标原点规定如下曲率半径r：原点：球面顶点o，终点：球心物距 l,l：原点：球面顶点o，球面之间的间隔d：以前一个球面顶点为原点，向右为正垂轴：在光轴之上均为正，反之为负I-uu-LLry-yAECIA三、大L计算公式在 AEC中I-uu-LLry-yAECIA同理 在 AEC中I-uu-LLry-yAECIA当时，h四、小L计算公式(1)(2)(3)(4)(5)I-uu-LLry-yAECIA l时由(3)(6)将(1)，(6)式代入(2)式(1)(2)(3)(4)(5)球面光焦度对反射系统:五、高斯公式和牛顿公式五、高斯公式和牛顿公式 上式是普遍的物象公式，称为高斯物象公式。上式是普遍的物象公式，称为高斯物象公式。若若光光线线自自右右向向左左进进行行，则则物物空空间间在在原原点点的的右右方方，象象空空间间在在原原点点的的左左方方，此此时时前前述述符符号号法法则则仍仍然然适适用用，但但此此时时实实物物物物距距应应该该取取正正值值，则则得得到到的的是是实实象象，如如果果折折射射光光束束在在象象间间发发散散，象象点点在原点的右方，则得到的是虚象。在原点的右方，则得到的是虚象。将焦距将焦距 代入得：代入得：焦距平行光线入射，(像方焦距)。通过物方焦点的光线折射后平行物、像方焦距之比（Gauss公式）（物方焦距）。高斯公式中的各量均从顶点量起，若物距 物点在物方焦点之左：-x 和焦距均从焦点量起：物点在物方焦点之右：x 像点在像方焦点之左：-x 像点在像方焦点之右：x 3.5 光在球面上的反射和折射（Reflection and Refraction of light on Spherical surface）折射 即 代入Gauss公式得 （Newton公式）Gauss公式和Newton公式由球面反射和折射导出，任何其它光具组理想成像时，也有相同形式的物像公式。六全反射（total reflection）界面两边介质折射率不同时，n小光疏介质（optically thinner medium），n大光密介质（optically thicker medium）.光由光密介质 光疏介质时，入射角 ，折射角=90;时，全反射。临界角（critical angle）玻璃 ，空气 ，此时 =42.全反射的应用光学纤维（optical fibre）在圆锥体（顶角为i）内双层透明材料组成纤维的入射光线均能通过光纤。全反射的应用光学纤维（optical fibre）空气中的纤维 ，欲使i大，须n1和n2的差值大。内 窥 镜、光 导 通 讯