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文档简介

1、工程光学基础教程 (第二课),科学 （观测-模型-预言-验证） 技术 （做什么-怎么做）,科学与技术,上过天猫网购吗？ 用过百度地图吗？ 打过移动电话吗？ 用过数码相机吗？ 看过神八飞天吗？,风云四号气象卫星,北半球红外可见彩色合成图,光学,几何光学 物理光学,几何光学,几何光学基本定律与成像概念 理想光学系统 光学系统中的光阑和光束限制 典型光学系统,物理光学,光的电磁理论基础 光的干涉 光的衍射 光的偏振,光的波粒二象性,牛顿 惠更斯 爱因斯坦 玻尔 普朗克 海森伯 薛定谔 德布罗意 ,光速和电磁波谱,c = 299 792 458 m/s,光学是什么？,光学在物理学中的位置 物理学在自然

2、科学中的位置 自然科学在人类知识中的位置,几何光学的基本定律 和成像基本概念,几何光学的基本定律,基本定律一：直线传播,基本定律二：独立传播,基本定律三：反射定律,基本定律四：折射定律,几何光学的基本定律,直线传播 独立传播 反射定律 折射定律,从定性到定量,光线：由发光点发出的光抽象为能够传输能量的几何线， 它代表光的传播方向。,波阵面(波面)：振动位相相同的各点在某一瞬间所构成 的曲面。光的传播即为光波波面的传播。 波面的法线即为光线。,从定性到定量,反射定律 折射定律,从解释到预言,全反射现象,全反射,光线从光密介质向光疏介质入射 入射角大于临界角,从解释到预言,彩虹是个圆圈,彩虹是个圆

3、圈,彩虹是个圆圈,笛卡尔 (1637),彩虹是个圆圈,根据折射定律：,计算得到：,折射光线和入射光线的夹角：,彩虹是个圆圈,彩虹是个圆圈,严格的数学证明,费马原理：光线从一点传播到另一点，其间无 论进行了多少次反射或折射，其光 程为极值(极大、极小、常量) 光是沿着光程为极值的方向传播的 由极值条件得费马原理的数学表示：,严格的数学证明,成像基本概念,成像基本概念,光学系统的作用：对物体成像,扩展人眼的功能 完善像点：若一个物点对应的一束同心光束,经光学系统 后仍为同心光束,该光束的中心即为该物点的 完善像点 完善像：完善像点的集合 物空间、像空间： 物（像）所在的空间。,成像基本概念,5、共轴光学系统：若光学系统中各个光学元件表面的曲率 中心在一条直线上，则该光学系统是共 轴光学系统 6、光轴：光学系统中各个光学元件表面的曲率中心的连线,光轴,完善成像条件,表述 1：入射波面是球面波时，出射波面也是球面波 表述 2：入射是同心光束时，出射光也是同心光束 表述 3：物点及其像点之间任意两条光路的光程相等,物、像的虚实,实物（像）：由实际光线相交会聚而形成的（像） 虚物（像）：由光线的延长线相交形成的物（像）,本课小结,科学（观测-模型-预言-验证） 技术（做什么-怎

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