第10章_几何光学-1.ppt

《第10章_几何光学-1.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、几何光学内容提要：一、几何光学基本定律二、光学成像三、薄透镜四、光学器件2021/7/21一、几何光学基本定律1.直线传播定律光在均匀介质中直线传播.2.反射定律3.折射定律（入射面）2021/7/214.费马原理（最小时间原理）光沿着光程极值的方向传播。用费马原理可以导出反射定律：2021/7/21用费马原理可以导出折射定律：费马原理可以由电磁理论加以证明.2021/7/215.全内反射光纤—芯线，包层，由两种介质构成同轴圆柱体，常用于通信光纤束成像，内窥镜，光纤传感器，空间温度压力传感器当光从

2、光密介质n1进入光疏介质n2，入射角θ>临界角θc时，出现全反射。2021/7/21几何光学ninsidenoutsidenoutside

3、射光平行于光轴。（3）光线通过光心，经透镜透射后，沿原路直射。对于正透镜，任意两条光线相交得到像点，对于负透镜，发散的折射光线反向延长线相交后得到像点。2021/7/21几何光学4.符号法则1．物距：物与入射光线在界面的同侧，S为正，实物；反之，S为负，虚物。2．像距：像与出射光线在界面的同侧，S′为正，实像；反之，S′为负，虚像。3．曲率半径R、焦距f：曲率中心C与出射光线在界面的同侧，R、f为正(如：凹球面镜)，反之为负(如：凸球面镜)。4．垂直于光轴的横向线段：光轴上方为正，光轴下方为负。2

4、021/7/21几何光学三、薄透镜薄透镜公式：凸透镜：正透镜，会聚透镜，f取正值凹透镜：负透镜，发散透镜，f取负值横向放大率：2021/7/21几何光学例1：一凸球面镜，半径40cm。如果物距为(1)30cm；(2)60cm，试求：虚像的像距及横向放大率m；像是正的还是倒的？解：(1)(2)像是正的像是正的2021/7/21几何光学例2：一凹球面镜，半径60cm。如果物距为(1)90cm；(2)20cm，试求：像距及横向放大率m；像是实像还是虚像？正的还是倒的？放大还是缩小？解：(1)(2)像是倒

5、立的缩小的实像像是正立的放大的虚像2021/7/21几何光学例3：一正透镜，焦距f＝20cm，如果物距S为(1)40cm；(2)20cm；(3)10cm，试求：像距及横向放大率m；像是实像还是虚像？正的还是倒的？解：(1)(2)成像于无穷远像是倒立的实像(3)像是正立的放大的虚像2021/7/21几何光学例10-3：两个薄透镜同轴放置，相距d=26cm。置于左侧的凸透镜焦距f1=12.6cm，置于右侧的凹透镜的焦距f2=-34cm。现有物体位于凸透镜左侧18cm处，求该光学系统最后所形成的像的位置

6、。解：(逐步成像法)第一次成像：第二次成像：（入射光与物在折射面异侧，为虚物，S2为负）为倒立的实像（像与出射光物同侧）2021/7/21几何光学四、光学器件1.放大镜凸透镜是最简单的放大镜，用于放大物对人眼的张角。人眼的近点约在距眼睛25cm处——明视距离角放大率2021/7/21几何光学2.显微镜——可获得较大的放大率以观察微小物体的双会聚透镜系统。其中物镜横向放大率故有，显微镜放大率2021/7/21几何光学3.望远镜物镜第二焦点F2与目镜第一焦点F1′重合。远处物体的平行光线经物镜在焦点F

7、2处成倒立实像，经目镜后于无限远处成倒立虚像。角放大率2021/7/21几何光学作业：10－110－210－52021/7/21几何光学