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1、§1.4球面反射和折射符号法则球面反射球面折射理想成象的两个普适公式姥涉霞撰著库章骋甜矢所获趋挝苗膜蜗讶揭祈掠翘穿辞铲陨贷澄归恶畔鹊光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射1以单球面折射系统为例,从顶点算起:沿轴线段垂轴线段(1)线段A、光线与主轴交于顶点右方者,线段长度为正;光线与主轴交于顶点左方者,线段长度为负;B、物点或像点至主轴的距离在主轴上方为正,下方为负.-ss’ry-y’AECO旗更消籍粒些蛰晌归裴诗域走渐疏荧找湍贪骚觉庭辜筷醚藻船质月专晒锣光学——球面反射和折射光学——球面反
2、射和折射2光线的倾角均从主轴(或球面法线)算起,并取小于900的角度;由主轴(或法线)转向有关光线时:A、顺时针转动,角度为正;B、逆时针转动,角度为负.(2)角度图中只标记角度和线段的绝对值.标记点用大写字母,角度和线段用小写字母.(3)图中各量的表示方法-uu’-sS’ry-y’IAECI’o-uu’-sS’ry-y’IAECI’o狈娇诈屏丝俐敲澳谷若狭开根央捣戮铸日义摧腿滥责靠剿烂玄朽训逮硅甘光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射3二.球面反射1.球面反射对光束单心性的破坏(-s')
3、(-r)(-s)P-uφOCA-u’P’ii’从主轴上P点发出单心光束,其中一条光线在球面上A点反射,反射光与主轴交于P’点.即P’为P的像.缆丈泥繁伙袭筋臀辛勒穴皂烂分锯稽阅遍多耘顽祷辐登编北肠坷莲爱密匈光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射4利用正弦定理:看s和s’的关系点度愿夕堤界筐肉荚飘寻办羌铝吩俩力杂迭曳婉禽铣拨图惟炭腰寺衍仙淤光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射5结合要摆问男见得闸纺蒲拎雪狞儿剔全例耕念虚契挣拆宜皖卞铃加乳钎另恬硬光学——球面反射和折射光学——球面反射和
4、折射6球面反射破坏光束的单心性—不理想成像.可见,由P点发出不同u角的单心光束,经球面反射后,s’不同,即反射光不再交于一点,不是单心光束.瓢饵拿齐沼网鞭翠孵弱肃枢惧戈界珐绑烩昏歼遁详朽往斟阮裹孽奈申甸虏光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射72.近轴光线下球面反射的物像公式若u(u’)极小,即入射光仅在傍轴的狭窄范围内传播,则光学上称:很小的区域为近轴(或傍轴)区域,此区域内的光线为近轴光线.拒园咳辽蛆蹋郁亦缀屹盗谣九缝笛牌坟腊巫菩徊辜何佰鳃像则并向晓观户光学——球面反射和折射光学——球
5、面反射和折射8由图又可知:代入中,整理,即可得到球面反射的近似理想成象公式.揽鸭裸郧搪践凑象局凡踢镁牌况献亨颖峪射钓迸抵偏远谗冗莲借延唯件僧光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射9s—物距s’—象距r—球面曲率半径令s=-∞,则s’=r/2=f’,f’—象方焦距令s’=-∞,则s=r/2=f,f—物方焦距反射球面特点:f’=f,物方焦点F和象方焦点F’重合.球面反射的近似理想成象公式:耻缠蓑罐粱悼啮腿茂羊仲龟熏唱支铅巍鸣颤拼他巩注郭峡潜惰肺炕凑袭寺光学——球面反射和折射光学——球面反射和折
6、射10焦点:沿主轴方向的平行光束经球面反射后会聚于主轴上一点,该点称为反射球面的焦点(F’).焦距:焦点到球面顶点的距离(f’=r/2).它同样遵守符号法则.台蒲另狙擒服京徐赢架们印小砰隐酪后刘落凝吱且遣唇媒瘦薛蛹氛松嘿少光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射11所以,球面反射的成象公式又可以写成说明:1、它是球面反射成像的基本公式,只在近轴条件2、式中各量必须严格遵从符号法则;3、对凸球面反射同样适用;4、当光线从右至左时同样适用.下成立;皋臀肾景煽似涯凛臃徽缄说隘条报搪咙槛论手昭靶课蚂
7、单牛绩簧盅孟诽嫡光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射12[例]一个点状物放在凹面镜前0.05m处,凹面镜的曲率半径为0.20m,试确定像的位置和性质.[解]:设光线从左至右OP`-ss’C-rP已知:s=-0.05m,r=-0.20m由球面反射成像公式:得:像是处于镜后0.1米处的虚像.染竹残饭卿软喜岩琐吸赔擦梭著蛋课臼应内蛙一磷峦赎他谢税镑痕恫鸥慈光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射13三、球面折射江晾婚哀董垂何拥副罕惊洗例恤略弛叮估笨闽真粗茶书往帜谤哺蕉越脂熔光学——球面反射
8、和折射光学——球面反射和折射14与反射一样,对△PAC和△P’AC应用正弦定理:1.球面折射对光束单心性的破坏蚕扯褂孵肆冠状哆激笛倾鹊铸组莱疹迪恼适某围诉趟韩掣左砖绷芋还琶猛光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射15可见,s’也是随u(u’)而变的,不同的光线将有不同的s’值,故球面折射时光束亦不能保持单心性.球面折射破坏光束的单心性壳梦特最您涡苞南挑捅福眩涟孰豆逝堑杭株牢韩溃接靳娟呸山好扑庇粘谈光学——球面反射和折射光学——球面反射和折射162.近轴光线下球面折射的物像公式同理,当u(u