医用物理学（中山大学）课件--第十一章 几何光学.pptVIP

本章学习要点： 主要内容以此为准； 2. 图片参见课本或参考书； 3. 个别课本没有的图片不作要求； 4. 本课件只供个人学习用，不外传以免纠纷。 1.几何光学：撇开光的波动本性，以几何定律和某些实验定律为基础的光学. 引言 2.研究内容：主要是物体经光学系统的成像问题. 光的直线传播定律 光的独立传播定律 光的折射反射定律 光路可逆原理 3.理论基础： 第一节 球面折射 一. 折射定律 二. 单球面折射 3.符号规则 1.单球面折射公式： 2.条件：近轴光线. 4.单球面的焦点和焦距 第一焦距： 第二焦距： 三、共轴球面系统 计算：逐次成像法。其中 u2=d-v1 第二节 透镜成像 几个概念： 透镜 厚透镜：透镜的厚度不能忽略. 薄透镜 凸透镜 凹透镜 一. 薄透镜成像 1.成像公式： 空气中n0=1 ，则： 注意：符号规定. 其中： 2.焦度： ?=1/f 单位：屈光度(D) 眼镜行业：1屈光度=100度 二. 薄透镜的组合 1.疏远组合 用逐次成像法。 其中 u2=d-v1 2.密接组合 设f为等效焦距，则 焦度：Φ=1/f=Φ1+Φ2 三. 共轴球面系统成像 1.三对基点 (1)两焦点(F1、F2) (2)两主点(H1、H2) (3)两节点(N1、N2) 2.作图法求像 步骤： 平行于主光轴的光线，折射后过第二焦点. 过第一焦点的光线，折射后平行于主光轴射出. 3.成像公式： 前后介质相同，则 ： 1.球面像差 四. 透镜的像差 原因：远轴光线进入了透镜折射成像. 矫正：(1)加光阑； (2)采用非球面透镜. 2.色像差 原因：波长短的折射率大，偏折较强；波长长的则相反，偏折较弱。 矫正：采用复合透镜。 3.应用：矫正散光眼。 五. 圆柱透镜成像 1.概念：透镜的表面是柱面的一部分. 2.特点：点光源经圆柱透镜折射后的像是一条直线. 第三节 眼的光学系统 角膜、虹膜、瞳孔、晶状体、房水、玻璃体。 视网膜、黄斑、中央小凹。 一. 眼的结构和光学性质 1.眼的结构： 虹膜中央有一圆孔称为瞳孔. 晶状体形状类似双凸透镜. 2.眼的光学性质 (1)古氏平均眼：相当于一个厚透镜； (2)简约眼：简化为单球面折射系统. (4)近点 远点 (5)明视距离：～ 25cm (3)眼的调节：自动改变焦度的本领。 二. 眼的分辨本领和视力 1.视角 2.视力： 能分辨的最小视角的倒数 VS=1/?min 国际视力表：VS =1/?min 对数视力表：VL=5+lgVS 非正视眼：屈光不正的眼，分为近视眼、远视眼和散光眼三种。 第四节 非正视眼的矫正 3.矫正：戴凹透镜. 2.原因：角膜或晶状体曲率半径太小，或眼球前后直径太长. 一. 近视眼 1.特点 二. 远视眼 1.特点 2.原因：角膜或晶状体曲率半径偏大，或眼球前后直径偏短. 3.矫正：戴凸透镜. 三. 散光眼 1.特点 2.原因：角膜表面不是球面，而是椭球面. 3.矫正：可戴适当的圆柱透镜.