宋根宗课件11.14几何光学.pptVIP

11-14 几何光学 二、光在平面上的反射和折射成像 二、光在球面上的反射和折射成像 三、薄透镜成像公式 一、几何光学基本定律 2、光的反射定律 反射光线、入射光线总是和法线处在同一平面(入射面)内，入射光线和反射光线分居于入射点界面法线的两侧，反射角等于入射角。 入射光线 反射光线 法线 i1 i1? 1、光的直线传播定律 在均匀介质中，光沿直线传播。光的直线传播是我们日常生活中司空见惯的现象。 3、光的折射定律 折射光线与入射光线和法线同处在一个平面上，入射光线和折射光线分居于法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个取决于两介质光学性质及光的波长的常量(斯涅尔定律)。 其中：n12称为介质2相对于介质1的折射率. 入射光线 折射光线 i1 i2 法线 介质1 介质2 任何介质相对于真空的折射率称为介质的绝对折射率，简称为折射率。其定义为： c为光在真空中的传播速度 v为光在介质中的传播速度 两种介质相比较，折射率大的介质，光在其中的传播速度小，称为光密介质；折射率小的介质，光在其中的传播速度大，称为光疏介质. 如图所示，白光通过三棱镜，折射时将各波长的光分散形成光谱。 色散 介质的折射率不仅与介质的种类有关，而且与光波波长有关。在同一种介质中长波的折射率小，短波的折射率大。当一束白光入射到两种介质面上，在折射时不同折射率的光将分散开来形成光谱，这种现象称为色散。 4. 光的独立传播定律 光在传播过程中与其它光线相遇时，不改变传播方向，各光线之间互不受影响，各自独立传播，会聚处，光能量简单相加。 5. 光路可逆性原理 如果反射光或折射光的方向反转，光线将按原路返回。 6、全反射 (1)产生全反射的条件： 第一：光需由光密介质射向光疏 介质; 第二： 入射角大于临界角。 (3)全反射的应用 (2)临界角的计算： 折射角等于90度时的入射角。若光密介质和光疏介质的折射率分别为n1和n2(n1＞n2)，则 1、平面的反射成像 点光源发射出的发散光照射在平面分界面如平面镜上时，其反射光也是发散的。 所有反射光的反向延长线仍交于一点。 如图所示。所成的像称为 虚像。 由于物体由无限多点 组成，所以平面镜能获得 “完善”的物之虚像。 2、平面的折射成像 1、单球面折射的物像公式 Q 线段:以顶点O为起点,沿光线进行方向（图中由左向右）为正, 逆光线进行方向为负。在垂直方向上, 光轴上方为正、下方为负。图中所有线段和角度均以绝对值标记。 凸球面：r0; 凹球面：r0。 2、物方焦距、物方焦距、高斯公式 可得： 像方焦距： 物方焦距： 单球面折射的高斯公式 3、横向放大率(垂轴放大率)： 牛顿公式 4、光在球面上的反射成像 球面反射物像距公式 球面反射成像的高斯公式 4、横向放大率 1、高斯公式 2、磨镜者公式 当薄透镜置于空气中: 3、薄透镜成像公式 * *