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文档简介

复习几何光学

主要内容

1.几何光学的基本定律.2.单球面介质上折射成像.一、几何光学的几个基本定律1）直线传播定律：2）独立传播定律：合光强3）光的反射和折射定律：二、光在单球面介质上的反射、折射.crnn’M0SS’-pP’-ss’r-i-γφ1）符号法则：*原点位置为球面上任一点.如M、O点等.线段

正、负由原点位置决定，左负、右正.角度

正、负规定为顺时针为正，反之为负.（以折射法线为准）2）成像的公式：物、像具有共轭关系，可逆关系.*焦点焦距焦平面crnn’M0SS’-ss’r-uu’xff’x’FF’*焦距与光焦度关系：三、光轴外光线的成像（近轴光线）引入垂直放大率四、共轴球面系统焦点、主平面、成像公式：*主平面：作物空间的主焦点F发出的光线的延长线，并将像空间的相应的平行光线向反向延长，于是两延长线交于M点，过M点向光轴作垂轴平面MH，此平面叫物空间主平面（第一主平面）.FMH**主平面的意义：成像系统对从物空间的主焦点F发出的光线所产生的偏折，等效与物空间主平面对同一光线所产生的偏折.MHshM’H’F-s-x-fhhh’h’F’f’x’s’h’AN

说明:球面系统和单球面的折射成像具有相同的形式.注意：单球面折射成像公式、高斯公式、牛顿公式完全可以用在共轴球面系统折射成像中，系统的原点必需以两个主点H、H`为原点.主焦点、主平面位置的确定可利用矩阵代数计算光路的方法（见讲义）或逐面计算加上相邻面过渡条件的方法（见书）.

例1有一个玻璃球，半径15.2mm，折射率1.52，在球心左侧10

mm处放一光点，令光线通过球心右侧球面折射，求像的位置、折射面焦点并绘图.cosn’n15.2mm25.2mm解；已知由；由；对右折射面.cosn’n15.2mm25.2mm由；44.4mmF38.3mmS’29.23mmF’物光点光线通过球心右侧球面折射，成虚像于折射面左方38.3mm处.（可尝试其它公式验证）例2一个玻璃球，半径R，折射率n，置于空气中，问（1）物在无限远成像在何处？（2）物在2R点成像在何处，大小如何？（3）如果物体为一个小箭头，问在（2）条件下成像后箭头指向何处？c-2ROn1=1.0n1’=n2=1.5n2’=1.0R解：如图；（1）物在无限远时，对第一折射面；由；同样对第二折射面；0`R（2）物在2R点时，对第一折射面；由；c-2ROn1=1.0n1’=n2=1.5n2’=1.0

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