哈尔滨工业大学大学物理学(下)第16章几何光学.pptVIP

* 几何光学 物理光学 波动光学： 以麦克斯韦电磁理论为基础，光的干涉、衍射、偏振。 量子光学： 以量子力学为基础，光与物质作用。 现代光学 非线性光学 激光光谱学 信息光学 全息术 光纤通信 集成光学 统计光学 以直线传播为基础。反射、折射定律。 光学 （粒子性） （波动性） （波粒二象性） * 第16章 几何光学 四、光的折射定律 16-1 几何光学的基本规律 光在均匀的介质中沿直线传播 三、 光的反射定律 一、光的直线传播定律 光疏媒质 光密媒质 全反射条件 临界角 A 二、光的独立传播定律 来自不同方向的光线在介质中相遇后，各保持原来的传播方向继续传播。 * 16-2 费马原理及其应用 一、费马原理 1.光在两点之间传播的实际路径是使所花费的时间最短。 2.光线沿光程为平稳值的路径而传播。 光程 光从 S 到 P 所用时间 对连续介质 光在介质中的光程： 等于在相同时间 t 内光线在真空中所走的路程。 （折合路程） * 平稳值的三种基本含义： 极小值： 二、费马原理推论：物象等光程。 1. 证明反射定律 三、费马原理的应用 直线传播、反射、折射 极大值： 凹球面反射镜 常数： 成像系统的物像关系 即由物点发出的所有光线通过光具组后均应以相等的光程到达像点。 * 例2. 证明折射定律 由费马原理 * 一、共轴理想光学系统成像的基本概念 发散同心光束 会聚同心光束 实物成实像 实物成虚像 虚物成实像 虚物成虚像 在理想光学系统中，从物点到像点之间的各条光线光程都相等 共轴理想系 共轴理想系 共轴理想系 共轴理想系 16-3 球面成像 * 二、球面反射和折射成像 符号法则： （1）物点在镜前，物距 p0；物点在镜后，物距 p0 （2）像点在镜前，像距 q0；像点在镜后，像距q0 （3）凹面镜的曲率半径 r 为正，凸面镜的曲率半径 r为负 实正虚负 沿光线前进方向 凹球面镜傍轴反射成像 凸球面镜傍轴反射成像 * 设 n=1 傍轴近似条件下 傍轴光线下球面反射成像公式 平行光线入射 焦距 * 凹球面镜傍轴折射成像 凸球面镜傍轴折射成像 运用同样的方法可以得到 傍轴光线下球面折射成像公式 * 16-4 薄透镜傍轴成像 两次单球面镜折射成像 薄透镜 * 薄透镜傍轴成像光路 焦平面 副光轴 主光轴 凸透镜 倒立放大实像 倒立缩小实像 凹透镜 * 正立放大虚像