【教学课件】第二节光在单球面的成像.ppt

第二节 光在单球面的成像,1.球面成像的符号,a.角度,顺时针转为正，一律以锐角来衡量，,光线与光轴夹角，起始边为光轴,光线与法线夹角，起始边光线,光轴与法线夹角，起始边为光轴,2光路方向：光线由左右为正向光路,3线段:沿轴线量与光线传播方向同为正，以坐标原点为起始点,线段,沿轴：不同线量的坐标原点规定如下曲率半径r：原点：球面顶点o，终点：球心,物距 l,l：原点：球面顶点o，,球面之间的间隔d：以前一个球面顶点为原点，向右为正,垂轴：在光轴之上均为正，反之为负,三、大L计算公式,四、小L计算公式,l时,由(3),(6),将(1)，(6)式代入(2)式,球面光焦度,对反射系统:,五、高斯公式和牛顿公式,上式是普遍的物象公式，称为高斯物象公式。若光线自右向左进行，则物空间在原点的右方，象空间在原点的左方，此时前述符号法则仍然适用，但此时实物物距应该取正值，则得到的是实象，如果折射光束在象间发散，象点在原点的右方，则得到的是虚象。,将焦距 代入得：,平行光线入射，,(像方焦距)。,通过物方焦点的光线折射后平行,物、像方焦距之比,（Gauss公式）,（物方焦距）。,高斯公式中的各量均从顶点量起，若物距,物点在物方焦点之左：-x,和焦距均从焦点量起：,物点在物方焦点之右：x,像点在像方焦点之左：-x,像点在像方焦点之右：x,3.5 光在球面上的反射和折射（Reflection and Refraction of light on Spherical surface）,即,代入Gauss公式得（Newton公式）,Gauss公式和Newton公式由球面反射和折,射导出，任何其它光具组理想成像时，也有相,同形式的物像公式。,六全反射（total reflection）,界面两边介质折射率不同时，n小光疏,介质（optically thinner medium），n大光密,介质（optically thicker medium）.,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（critical angle）,玻璃，空气，此时=42.,全反射的应用光学纤维（optical fibre）,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。,全反射的应用光学纤维（optical fibre）,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,