几何光学 (2)精.ppt

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1、几何光学1第1页，本讲稿共13页2.光的反射(reflection)和折射(refraction)定律两种媒质n1和n2，入射光线从媒质1射到分界面上。n1n2i1i1i2入射面：入射光线与交点处分界面法线构成的平面定律：1）反射线和折射线在入射面内；2）反射角等于入射角i1=i1；3）（Snellslaw）；2第2页，本讲稿共13页3反射定律的讨论：反射角只决定于入射角，与波长及媒质无关；反射面可以是任意形状，光滑或粗糙；反射的应用-反射棱镜；角锥棱镜(Cornerprism):反向作用习题1.23第3页，本讲稿共13页4折射定律的讨论：光密媒质（densermedium）-折射率大的媒质；

2、光疏媒质（rarermedium）-折射率小的媒质；定义：（1）光从光疏进入光密时：时（掠入射）由n1n2i1i24第4页，本讲稿共13页(2)光从光密进入光疏时：n1n2i1i2时,-临界角（criticalangle）当i1临界角ic时，发生全内反射（totalinternalreflection）5第5页，本讲稿共13页(3)全反射的应用全反射棱镜和光纤（opticalfiber）n半径包裹层n1n26第6页，本讲稿共13页光线在非均匀介质中的传播7第7页，本讲稿共13页8第8页，本讲稿共13页2-1-2.棱镜与色散（Dispersion）介质的折射率:不同颜色（波长）的光在介质中的传播速度v不同色散色散一束白光入射时，不同波长的折射角不同9第9页，本讲稿共13页正常色散：随波长的增加，折射率下降。图示：正常色散曲线一些物质在某些波长附近，随波长的增加折射率上升反常色散反常色散，常伴有对光的吸收。10第10页，本讲稿共13页棱镜的色散11第11页，本讲稿共13页时，最小偏向角:12第12页，本讲稿共13页证明：最小偏向角的必要条件di1i1andi1i1and光线从右侧沿同一路径反向入射时，入射角为i1，但偏向角仍为上述。那么此偏向角不可能是最小偏向（因为只有一一个个特定的入射角使得偏向最小）矛盾运用反证法：假设某个入射角i1时并且此时13第13页，本讲稿共13页