[物理]第01章 几何光学基本定律与成像概念.pptVIP

工 程 光 学;绪 论;1、对光的早期认识;2、几何光学规律的发现; 17世纪： 50年代，意大利的格里马第（F.M.Grimaldi）首次详细地描述了衍射现象； 英国的胡克（R.Hooke）和玻依耳(R.Boyle)各自独立地发现了现称为“牛顿环”的在白光下薄膜的彩色干涉图样; 牛顿（I.Newton）进行了棱镜分光实验,并分析了“牛顿环” 的生成及色序问题。 60年代，丹麦的巴塞林那斯（E.Bartholinus）发现了双折射现象。 70年代荷兰的惠更斯（C.Huygens）进一步发现了光的偏振现象。;4、对光本性的认识;4、对光本性的认识;波粒二象性;光学理论体系;本课程的任务;照相机;显微镜;望远镜;大型天文望远镜;投影仪;不管光电仪器多复杂，大体由三大部分构成：;光学部分：由各类透镜、棱镜、平面镜、光 栅等光学元件组合而成;主要参考书:;主要学习网址：;光学设计软件简介;第一章 几何光学基本概念与基本定律;一般情况下, 可以把光波作为电磁波看待;1、光波;Spectrum of electromagnetic wave;不同的波长，在视觉上形成不同的色觉,即赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。人眼对555nm的黄绿光最敏感。 单色光：同一波长的光引起眼睛的感觉是同一个颜色，称之为单色光； 复色光：由不同波长的光混合成的光称为复色光； 白光是由各种波长光混合在一起而成的一种复色光。;2、光线; 2、绝大多数光学仪器都是采用光线的概念设计的。;3、波面;4、光束;§1.2几何光学的传播定律和现象;§1.2几何光学的传播定律和现象;反射定律;折射率(n);折射定律;入射角的正弦和折射角的正弦之比为一常数，即sinθ1/sinθ2 = n21n21称为介质2相对介质1的相对折射率。上式称为斯涅尔（Snell）定律。 ∵ n = c/v (此为折射率定义) ∴ n21 = n2/n1∴ n1sinθ1 = n2sinθ2相对而言，n大的介质叫光密介质；n小的介质叫光疏介质。当光线由光疏入光密时，θ1 θ2。 ;光路可逆定理;光全反射、光纤;全反射演示;全反射图片;光纤示意图;光纤通常用d = 5-60μm的透明丝作芯料，为光密介质；外有涂层，为光疏介质。只要满足光线在其中全反射，则可实现无损传输。 光纤按折射率随r分布特点可分为均匀光纤和非均匀光纤两种。其中非均匀光纤具有光???短，光能损失小，光透过率高等优点。 ;光纤的类型（阶跃折射率和渐变折射率光纤）;把大量光纤集成束，并成规则排列即形成传像束，它可把图像从一端传递到另一端。目前生产的传像束可在每平方厘米中集5万像素。 光纤具有抗干扰性强，容量大，频带宽，必威体育官网网址性好，省金属等优点而广泛用于通讯、国防、医疗、自控领域。 ;全反射棱镜;利用全反射定律测介质折射率;示意图;费马原理;费马原理的应用;2、费马原理导出折射定律;光程为极大值的实例;§ 1-3 光学系统与完善成像;一个球面有无数光轴;成像基本概念;实物成实像;完善成像条件;知识点小结及作业