光学之第一章总结.ppt

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1、几何光学几何光学一、几何光学三定律：一、几何光学三定律：（1）光的直线传播（均匀媒质）光的直线传播（均匀媒质）（2）光的反射定律（）光的反射定律（）（3）光的折射定律（）光的折射定律（）a.全反射、临界角全反射、临界角(光密媒质光密媒质 n1 光疏媒质光疏媒质n2）b.三棱镜（色散）三棱镜（色散）c.光的可逆性原理光的可逆性原理二、费马原理：二、费马原理：a.内容：内容：b.光程：光程：(物理意义物理意义)c.应用费马原理的解题步骤：应用费马原理的解题步骤：（1）求任意光线光程的表达式（或求出某两条光线光程的表达式）求任意光线光程的表达式（或求出某两条光线光程的表达式）（2）求任意光线对某一变

2、量的微分）求任意光线对某一变量的微分=0（或写出某两条光线光程（或写出某两条光线光程 相等的等式）相等的等式）（3）近似处理）近似处理 （4）得出结果）得出结果 三、单个球面成像：三、单个球面成像：1.折射球面：折射球面：2.反射球面：反射球面：3.符号法则：符号法则：设入射光从左向右，顶点为设入射光从左向右，顶点为A，我们规定，我们规定(I)s(II)s(III)r(IV)u,u(V)y,y 4.判断物、像的性质：判断物、像的性质：s0 实物实物，s0实像实像，s1，放大的放大的；|V|0，正立的正立的；V0倒立的倒立的四、四、1.1.物像距公式，焦距公式，横向放大率公式物像距公式，焦距公式

3、，横向放大率公式2 2.符号法则符号法则 （s,ss,s,f,f,f,f,y,y,y,y,u,u,u,u,x,x,x,x）3 3密接薄透镜组及其焦距，光焦度密接薄透镜组及其焦距，光焦度()()4 4确定像的位置两种方法确定像的位置两种方法:（1 1）计算法或逐步成像计算法，利用物象距公式）计算法或逐步成像计算法，利用物象距公式（2 2）作图法或逐步成像作图法）作图法或逐步成像作图法作图法有两种作图法有两种:(a)(a)特殊光线作图法（平行于光轴，过光心，过焦点的光线）特殊光线作图法（平行于光轴，过光心，过焦点的光线）(b)(b)任意光线作图法任意光线作图法已知条件：已知条件：a.a.系统至少有

4、一个焦点和主点（薄透镜光心）系统至少有一个焦点和主点（薄透镜光心）b.b.入射光线方向入射光线方向 五、光学仪器 1景深，焦深 2明视距离，人眼的最小分辨角 3放大镜，显微镜，望远镜视角放大率 4显微镜，望远镜的光路 5.近视眼和远视眼（矫正）六、六、确定孔径光阑和视场光阑的方法确定孔径光阑和视场光阑的方法 1 1将所有光阑逐个地对其前将所有光阑逐个地对其前方方光具组成像光具组成像.2 2由轴上物点向每个像边缘引直线，与主光轴夹角最小的那由轴上物点向每个像边缘引直线，与主光轴夹角最小的那个像为入射光瞳，其夹角为入射孔径角，与之对应的实际光阑即为个像为入射光瞳，其夹角为入射孔径角，与之对应的实际

5、光阑即为孔径光阑。孔径光阑。3 3将将孔孔径径光光阑阑对对其其后后方方光光具具组组成成像像，即即为为出出射射光光瞳瞳，由由像像点点向出射光瞳边缘引直线，与主光轴夹角即为出射孔径角向出射光瞳边缘引直线，与主光轴夹角即为出射孔径角.4.4.从入射光瞳中心向所有光阑在前方从入射光瞳中心向所有光阑在前方光具组光具组的像的边缘连线，的像的边缘连线，与光轴夹角最小者称为入射窗，其夹角为入射视场角，与之对应的与光轴夹角最小者称为入射窗，其夹角为入射视场角，与之对应的实际光阑即为视场光阑。实际光阑即为视场光阑。5.5.视场光阑对其后方光具组成像即为出射窗，由视场光阑对其后方光具组成像即为出射窗，由出射光瞳中出射光瞳中心心向出射窗边缘引直线，与主光轴夹角即为出射视场角。向出射窗边缘引直线，与主光轴夹角即为出射视场角。