第一章光学基础知识.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第一章光学基础学问肉眼能感觉到的光称为可见光,它来自各种自然光源和人造光源。光实质是电磁波,可见光的电磁波波长在380nm 760nm 之间。争论可见光的物理现象有:1、光是直线传播的:人影、小孔成像、木工观看平面直不直时都是该现象的验证。2、光是独立传播的。3、光路是可逆的。4、光到达两个介质的介面时,光要产生反射和折射。第一节光的反射和球面镜成像一、光的反射当光线投射到两种介质的分界面上时,一部分光线转变了传播方向, 返回第一媒质里连续传播,这种现象称为光的反射。自然界的反射分为:漫反射(不规章反射)
2、 镜面反射(规章反射)当介质的分界面(反射面)粗糙凹凸不平常,即使入射光线是平行的,反射光线并不平行,这种反射称为漫反射(不规章反射)。当介质的分界面(反射面)光滑平整时,入射光是平行的,反射光仍旧平行的反射,称为镜面反射(规章反射) 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、反射定律1、反射光线在入射光线与法线所打算法线入射光线反射光线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的平面内,反射光与入射光线分居在法线两侧。2、反射角等于入射角: i1i2 。入射角i 1反射角i 2入射点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳
3、总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -AOA三、平面镜成像像的性质:虚像正立等大依据等大的性质,可以证明AO A O当验光室长度尺寸达不到国家规定的5 米 6 米的距离时, 可以利用反射镜成像的原理,将长度尺寸压缩一半。2.5 3米2.5 3 米56 米四、球面镜成像可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结镜的反射面为球面的一部分称做球面镜反射面为球形的凹面凹面镜反射面为球形有凸
4、面凸面镜1、凹面镜的成像:CFO凹面镜凸面镜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结fr可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -镜面的几何中心点O,称镜面的顶点。镜面的曲率中心 C,称镜面的球心。过球心与顶点的连线称为主光轴,简称为主轴。当一束平行于主轴的光线入射,经凹面镜反射后相交于镜前主轴上的一点F,F 点称为焦点。焦距到顶点的距离F
5、O 称为焦距,用 f 表示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可以证明: f =r2r 为曲率半径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求凹面镜的成像问题 (已知物体位置, 求像的位置),可以用二种方法解决。公式运算法ABBFAfSS如图,假设物体 AB ,离凹面镜距离(物距) S。像 A B,离凹面镜距离(像距) S。就有如下等式:111SSf符号规章:a、 入射光线自左向右为正, 反之为负。 反射光线自右向左为正, 反之为负。b、物坐标以球面镜顶点为原点,向右为正,向左为负。c、 像、曲率中心和焦点的坐标也以球面镜顶点为原点,向左为正,向右为负。d、物点和像点在主轴
6、上方时,其坐标为正,反之为负。e、 图中要表示长度字母时,如要表示负数,应在其前加以负号。作图法:利用三条特殊光线a、 与主轴平行的入射光线,反射光线过焦点。b、过焦点的入射光线,反射光线平行主轴。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -c、 过球心的入射光线,反射光线沿原路反射。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ABBOAFAAB
7、OBF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、凸面镜的成像: 留给学员自己完成。其次节光的折射一、光的折射光线到达两个介质的界面时, 一部分光线在界面上反射, 另一部分光线转变传播方向,进入到另一种介质里连续传播,这种现象称为光的折射。光的折射是普遍存在的物理现象,如插入水中的筷子,浸入水中的部分与气中的部分有弯折现象。观看位于池底的物体有变浅现象。二、折射定律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如右图in1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结折射定律:1、折射光线在入射光线和法线所打算的平面内,On2折射光线和入射光线分居法线两侧。I 可编辑资料 - -
8、- 欢迎下载精品名师归纳总结2、Sini常数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、折射率Sini可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、光在真空中的传播速度C30 万公里 /秒,光在其它介质里传播速度要下降,如在水中, V 水 3/4C,玻璃中, V 玻2/3C 等等。这种引起光的传播速度发生变化的缘由,反映出介质的一种光学特性, 称作介质的肯定折射率,简称折射率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nCVCVn 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - -
9、 - - -第 4 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -任何介质都有折射率的数值,空气的折射率n1折射定律可表示成:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Sini Sinin2n1即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n1 Sinin2Sini 四、光的全反射光的传播速度大的介质,也即折射率小的介质称为光疏媒质。光的传播速度小的介质,也即折射率大的介质称为光密媒质。当光线从光密介质进入光疏介质时,折射角将大于入射角, 随着入射角的增
10、大,折射角也增大。 如折射角为 90时,折射光线沿界面折射, 入射角 再 s 增大,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结折射光线将变成反射光线,遵循反射定律。对应于折射角为90时的入射角 A 称为临界角。依据折射定律,介质的临界角对于真空或空气有:n1SinA n2 Sin90 设 n1nn2=190A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以 SinA=1 n全反射是自然界中常见的现象,如玻璃中的气泡特殊光明是全反射的关系。近视眼镜片的涡旋现象,就是由于射入镜片光线在周边发生折射和全反射的结 果。折射棱镜依据全反射的原理,反射面可以不镀反射膜。第三节透镜和透镜成像一、透
11、镜两个包涵面所包涵的透亮体透镜。包涵面可以是球面或一球面一平面或一非球面一平面或一非球面一球面。透亮体可以是玻璃,可以是高分子聚合物,也可以是动物的活体。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -透镜的分类如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结正透镜透镜双 凸 平 凸 弯月形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料
12、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结负透镜双 凹 平 凹 弯月形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结透镜两球面的球心的连线称为透镜的主光轴,简称主轴, 主轴与透镜的交点称为光学中心,简称为光心。假如透镜的厚度比起两球面的曲率半径小得多,或者透镜的厚度对透镜的屈光度影响可以忽视不计,这种透镜称为薄透镜。它可用下面简图表示:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结O正透镜O负透镜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结负镜片都可作为薄透镜处理,度数不高的正镜片(5.00D)也可作为薄 透镜处理。在薄透镜条件下,问题的争论和运算可以大大简化。二、透镜的焦点、焦距和焦平面
13、一束平行于主轴的光线入射到正透镜上,经过透镜的折射光线将会聚到主轴上某点,这点称为焦点。FF物 方像 方透镜的焦点有两个,物方焦点和像方焦点。用F 和 F表示。物方焦点到透镜的距离称为物方焦距,用f 表示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -像方焦点到透镜的距离称为像方焦距,用f表示。透镜焦距的大小可用下式运算:可编辑资料 - - - 欢迎下
14、载精品名师归纳总结1( n1)(1fr11)r2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、透镜的成像1、正透镜的成像:公式运算法:ABFFBffA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 S11S f SS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结符号规章: a、以透镜为准,向左为负,向右为正。b、以主轴为准,向上为正,向下为负。c、要表示长度字母时,如要表示负数,应在其前加上负号。作图法:利用三条特殊光线a、 平行主轴的入射光线折射后过像方焦距F。b、过物方焦点 F 的入射光线折射后平行于主轴。c、 过光心的入射光线,
15、折射后方向不变。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ABFF SSAABBFFBA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结利用焦平面性质作图焦平面AFFA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -透镜成像放大率运算公式:A B SK ABS当K 0 时正立、虚像K 0 时倒立、实像K 1 时放大像K 1 时等大像K 1 时缩小像
16、2、负透镜的成像: 留给自己学习。第四节棱镜(略)其次章眼镜片概论第一节眼镜片的分类眼镜片按材料和规格用途进行争论。一、按材料分类晶石片玻璃片塑胶片1、晶石片:为自然晶体n1.54比重 2.65 克/cm3无色:水晶片浅茶晶片有色:茶晶片(茶晶)墨晶片分成五档, 市净、市行、小棉、中棉、大棉(棉:是指晶石片中的石棉成效) 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - -
17、- - - - -鉴别方法:目测:看颜色、水纹、石性。手感:感觉光滑、潮湿的程度。从摩氏硬度看,自然金钢石10,红宝石、兰宝石9晶石片 7,玻璃片 55.5(塑胶片 4) 愈硬的东西,愈能加工光滑。温:温度,水晶片的传导系数的关系要比玻璃片感觉冰一些。润:潮湿感。仪器检查:检查成份、双折射。 现在市场上假冒的水晶主要为人造水晶,又分为:熔炼水晶:水晶矿石经过熔炼而成。生成水晶:石英粉末在高温高压下生长而成。水晶重量较大,加工困难,对红外、紫外不能吸取,而且存在双折射,价格昂贵,所以作为眼镜镜片的加工已被玻璃或塑胶片所代替。2、玻璃片:光白片无色高折射率片克斯片有色克塞片变色片可编辑资料 - -
18、 - 欢迎下载精品名师归纳总结光白片:光白片UV 光白片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结光白片: n=1.53V=60.5透光率 91%比重 2.54 克/cm3UV 光白片: n=1.523V=58.6透光率 91%可吸取 380nm 波长以下的紫外线。一般用作平光、近视、远视、散光和双光镜片的制作加工。高折射率片:n=1.651.90V=31 41比重 2.994.80 克/cm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 37 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢
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