几何光学课件

几何光学的基本原理（BasicPrinciplesofGeometricalOptics）光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）光在平面上的反射

据反射定律，，通过几何关系可以证明所有反射光线的反向延长线均交于P’点，

P’是P的虚像。光通过平面反射仍保持单心性（唯一情况）.

，i1i1’i2i2’N’P’PN光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）光在平面上的折射折射线A1B1和A2B2反向延长后xy交于P1、P2点。交于P’点,再与y轴光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）光在平面上的折射P1(0,y1)：

P2(0,y2)：

P’(x’,y’)：

,光源P（0，y）确定后，P1、P2点的位置随入射点A（x，0）的位置而变。光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）光在平面上的折射光束PA1A2内的其他光线的折射线反向延（弧矢焦线Sagittalfocalline）.将平面光束PA1A2绕oy轴转过一个小角度时，P’线划出一段垂直纸面的弧线（子午焦线Meridionfocalline）.这两条互相垂直的焦线是一个曲面的两个曲率中心的轨迹，折射波—非球面波—非单心光束—像散（astigmation）.

长后，均交于P’点后，与y轴的交点落在内光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）光在平面上的折射y’为像似深度。垂直入射时，平行光束经折射后仍为平行光束，像和物均在无穷远处。入射角越大，像散越严重。光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）全反射（totalreflection）界面两边介质折射率不同时，n小—光疏介质（opticallythinnermedium），n大—光密介质（opticallythickermedium）.

光由光密介质光疏介质时，入射角

，折射角=90°;时，全反射。临界角（criticalangle）玻璃，空气，此时=42°.

光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）全反射（totalreflection）全反射的应用——光学纤维（opticalfibre）在圆锥体（顶角为i）内双层透明材料组成纤维的入射光线均能通过光纤。光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）全反射（totalreflection）光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）全反射（totalreflection）全反射的应用——光学纤维（opticalfibre）空气中的纤维，，欲使i大，须n1和n2的差值大。

内窥镜、光导通讯……光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）棱镜（Prism）A——折射棱角，偏向角，当时，得最小偏向角(angleofminimumdeviation)此时的折射角，棱镜的折射率可由测得的最小偏向角求出：光在平面界面上的反射和折射（ReflectionandRefractionoflightonplane）棱镜（Prism）第九章几何光学的基本原理（BasicPrinciplesofGeometricalOptics）光在平面界面上的反射和折射（Reflection