光在单球面的成像课件.ppt

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1、关于光在单球面的成像现在学习的是第1页，共17页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，起始边为光轴现在学习的是第2页，共17页-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 线段沿轴垂轴现在学习的是第3页，共17页沿轴：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

2、之为负I-uu-LLry-yAECIA现在学习的是第4页，共17页三、大L计算公式在 AEC中ruLrI)sin()180sin(0urrLIsinsin)sinsin1 (uIrLI-uu-LLry-yAECIA现在学习的是第5页，共17页)sinsin1 (uIrL同理 在 AEC中IIuuIururLIsinsinI-uu-LLry-yAECIA0,uL当时，rhI sinh现在学习的是第6页，共17页四、小L计算公式urrli(1)inni(2)iiuu(3)1 (uirl(4)hullu(5)urrLIsinsinIIuu)sinsin1 (uIrLInInsinsinI-uu-LL

3、ry-yAECIA现在学习的是第7页，共17页 l时rhiu , 0由(3)uiui(6)将(1)，(6)式代入(2)式urrlnnuiuurlnrunurlnurn)()( hlu hrnnnuunurrlnnuurrluurrli(1)inni(2)iiuu(3)1 (uirl(4)hullu(5)现在学习的是第8页，共17页球面光焦度nrnnnfnrnnnfrnnnnffnn 对反射系统:rnnlnlnhrnnnuun现在学习的是第9页，共17页五、高斯公式和牛顿公式五、高斯公式和牛顿公式 rnnlnlnff1lnnnrlnnrn1lflf上式是普遍的物象公式，称为高斯物象公式。上式是普

4、遍的物象公式，称为高斯物象公式。 若光线自右向左进行，则物空间在原点的右方，象空间在原点的左若光线自右向左进行，则物空间在原点的右方，象空间在原点的左方，此时前述符号法则仍然适用，但此时实物物距应该取正值方，此时前述符号法则仍然适用，但此时实物物距应该取正值 ，则得到，则得到的是实象，如果折射光束在象间发散，象点在原点的右方，则得到的是的是实象，如果折射光束在象间发散，象点在原点的右方，则得到的是虚象。虚象。将焦距将焦距 代入得：代入得：现在学习的是第10页，共17页焦距平行光线入射， l (像方焦距)。rnnlnlnfrnnnl 通过物方焦点的光线折射后平行 lfrnnnl物、像方焦距之比

5、nnff（Gauss公式） 1lflf（物方焦距）。现在学习的是第11页，共17页 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 现在学习的是第12页，共17页3.5 光在球面上的反射和折射（Reflection and Refraction of light on Spherical surface）折射 即 )()(fxsxfl代入Gauss公式得 （Newton公式） ffxx 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

6、公式。 现在学习的是第13页，共17页六全反射（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cii 1cii 1 ，折射角=90; 时，全反射。 临界角（critical angle） 12arcsinnnic玻璃 ，空气 ，此时 =42. 5 . 11n12nci现在学习的是第14页，共17页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21nn 的入射光线均能通过光纤。 现在学习的是第15页，共17页全反射的应用光学纤维（optical fibre） 12sinnnic222121222111110cos)2sin(sinsinnnnnnninininincc空气中的纤维 ， ，欲使i大，10n2221arcsinnni须n1和n2的差值大。 内窥镜、光导通讯 现在学习的是第16页，共17页感谢大家观看感谢大家观看9/4/2022现在学习的是第17页，共17页