奥赛 几何光学 孙大扩.ppt
《奥赛 几何光学 孙大扩.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《奥赛 几何光学 孙大扩.ppt(22页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、13.3 光在球面上的反射和折射一、符号法则二、球面反射对光束单心性的破坏三、近轴光线条件下球面反射的物像公式四、球面折射对光束单心性的破坏五、近轴光线条件下球面折射的物像公式六、高斯公式和牛顿公式 2一、符号法则 单独一个球面不仅是一个简单的光学系统,而且是组成光学仪器的基本元件。符号规定新笛卡儿符号法则:(1)1:物距、像距以及r:左负右正 物(像)距以物(像)点相对于顶点的位置确定.2:r由球面的曲率中心C确定3:物高、像高:上正下负。n3 (2)光线方向的倾斜角度 都以主轴(或球面法线)算起,顺为正,逆为负。(3)图中所标长度和角度 均为正值。都假定光线自左向右进行。规定的意义:由求出
2、量的正负可直接判断像的虚、实、倒、正等重要结论。n1.4、光在球面上的反射与折射、光在球面上的反射与折射1.4.1、球面镜成像、球面镜成像(1)球面镜的焦距球面镜的反射仍遵从反射定律,法线是球面)球面镜的焦距球面镜的反射仍遵从反射定律,法线是球面的半径。的半径。可以证明,球面镜焦距可以证明,球面镜焦距f等于球面半径等于球面半径R的一半,即的一半,即(1)球面镜成像公式)球面镜成像公式 根据反射定律可以推导出球面镜的成像公式。下面以凹镜为例来推导:根据反射定律由为SA为近轴光线 6适用条件:适用条件:近轴光线近轴光线 凹、凸球面均可,且无论凹、凸球面均可,且无论 s ,s,f 的数值大小及正负的
3、数值大小及正负.(2)球面镜多次成像)球面镜多次成像 球面镜多次成像原则:只要多次运用球面镜成像公式即可,但有时前一个球面镜反射的光线尚未成像便又遇上了后一个球面镜,此时就要引进虚像的概念。如图1-4-4所示,半径为R的凸镜和凹镜主轴相互重合放置,两镜顶点O1、O2 相距2.6R,现于主轴上距凹镜顶点O1为0.6R处放一点光源S。设点光源的像只能直接射到凹镜上,问S经凹镜和凸镜各反射一次后所成的像在何处?图1-4-4S在凹镜中成像,u1=0.6R f1=R/2 可解得 又根据题意:所以凹镜反射的光线尚未成像便已又被凸镜反射,此时可将凹镜原来要成像 S1作为凸镜的虚物来处理 1.4.2、球面折射
4、成像、球面折射成像(1)球面折射成像公式)球面折射成像公式 (a)单介质球面折射成像如图1-4-5所示,如果球面左、右方的折射率分别为1和n,S为S的像。i、r均很小(傍轴近似),所以 代入式可有 对近轴光线来说,、同样很小,所以有v是焦距f,所以(b)双介质球面折射成像如图1-4-6所示,球形折射面两侧的介质折射率分别n1和n2,C是球心,O是顶点,球面曲率半径为R,S是物点,是像点,对于近轴光线 式中u、的符号同样遵循“实正虚负”的法则,对于R;则当球心C在出射光的一个侧,(凸面朝向入射光)时为正,当球心C在入射光的一侧(凹面朝向入射光)时为负。出射光(或其反向延长线)的交点即为第二焦点(
5、像方焦点)当入射光为平行于主轴的平行光 当出射光为平行光时,入射光(或其延长线)的交点即第一焦点(即物方焦点)联立上式解得将f1和f2代入成像公式改写成反射定律可以看成折射定律在 n2=-n1推导结果因此,球面镜的反射成像公式可以从球面镜折射成像公式中得到,由于反射光的行进方向逆转,像距和球面半径R的正负规定应与折射时相反,在上述公式中令 n2=-n1对于凹面镜 对于凸面镜 C)厚透镜折射成像设构成厚透镜材料的折射率为n,物方介质的折射率为n1,像方介质的折射率为 n2,前后两边球面的曲率半径依次为 r1和r2;透镜的厚度为 物距 对于球面AOB,物像公式为对于球面AOB,物像公式为13薄透镜
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 奥赛 几何光学 孙大扩 几何 光学
限制150内