光在單球面的成像

1、 1.球面成像的符號(hào)-uu-LLry-yIAECa. 角度I順時(shí)針轉(zhuǎn)為正，一律以銳角來(lái)衡量， 光線與光軸夾角，起始邊為光軸光線與法線夾角，起始邊光線光軸與法線夾角，起始邊為光軸-uu-LLry-yIAECI2光路方向：光線由左右為正向光路3線段: 沿軸線量與光線傳播方向同為正， 以坐標(biāo)原點(diǎn)為起始點(diǎn) 線段沿軸垂軸沿軸：不同線量的坐標(biāo)原點(diǎn)規(guī)定如下曲率半徑r： 原點(diǎn)：球面頂點(diǎn)o，終點(diǎn)：球心物距 l, l： 原點(diǎn)：球面頂點(diǎn)o，球面之間的間隔d：以前一個(gè)球面頂點(diǎn)為原點(diǎn)，向右為正垂軸：在光軸之上均為正，反之為負(fù)I-uu-LLry-yAECIA三、大L計(jì)算公式在 AEC中ruLrI)sin()180sin(

2、0urrLIsinsin)sinsin1 (uIrLI-uu-LLry-yAECIA)sinsin1 (uIrL同理 在 AEC中IIuuIururLIsinsinI-uu-LLry-yAECIA0,uL當(dāng)時(shí)，rhI sinh四、小L計(jì)算公式urrli(1)inni(2)iiuu(3)1 (uirl(4)hullu(5)urrLIsinsinIIuu)sinsin1 (uIrLInInsinsinI-uu-LLry-yAECIA l時(shí)rhiu , 0由(3)uiui(6)將(1)，(6)式代入(2)式urrlnnuiuurlnrunurlnurn)()( hlu hrnnnuunurrlnnu

3、urrluurrli(1)inni(2)iiuu(3)1 (uirl(4)hullu(5)球面光焦度nrnnnfnrnnnfrnnnnffnn 對(duì)反射系統(tǒng):rnnlnlnhrnnnuun五、高斯公式和牛頓公式五、高斯公式和牛頓公式 rnnlnlnff1lnnnrlnnrn1lflf上式是普遍的物象公式，稱為高斯物象公式。上式是普遍的物象公式，稱為高斯物象公式。 若光線自右向左進(jìn)行，則物空間在原點(diǎn)的右方，象空間在若光線自右向左進(jìn)行，則物空間在原點(diǎn)的右方，象空間在原點(diǎn)的左方，此時(shí)前述符號(hào)法則仍然適用，但此時(shí)實(shí)物物距應(yīng)原點(diǎn)的左方，此時(shí)前述符號(hào)法則仍然適用，但此時(shí)實(shí)物物距應(yīng)該取正值該取正值 ，則得到的

4、是實(shí)象，如果折射光束在象間發(fā)散，象點(diǎn)，則得到的是實(shí)象，如果折射光束在象間發(fā)散，象點(diǎn)在原點(diǎn)的右方，則得到的是虛象。在原點(diǎn)的右方，則得到的是虛象。將焦距將焦距 代入得：代入得：焦距平行光線入射， l (像方焦距)。rnnlnlnfrnnnl 通過(guò)物方焦點(diǎn)的光線折射后平行 lfrnnnl物、像方焦距之比 nnff（Gauss公式） 1lflf（物方焦距）。 高斯公式中的各量均從頂點(diǎn)量起，若物距 物點(diǎn)在物方焦點(diǎn)之左：-x 和焦距均從焦點(diǎn)量起： 物點(diǎn)在物方焦點(diǎn)之右：x 像點(diǎn)在像方焦點(diǎn)之左：-x 像點(diǎn)在像方焦點(diǎn)之右：x 3.5 光在球面上的反射和折射（Reflection and Refraction o

5、f light on Spherical surface）折射 即 )()(fxsxfl代入Gauss公式得 （Newton公式） ffxx Gauss公式和Newton公式由球面反射和折射導(dǎo)出，任何其它光具組理想成像時(shí)，也有相同形式的物像公式。 六全反射（total reflection） 界面兩邊介質(zhì)折射率不同時(shí)，n小光疏介質(zhì)（optically thinner medium），n大光密介質(zhì)（optically thicker medium）. 光由光密介質(zhì) 光疏介質(zhì)時(shí)，入射角cii 1cii 1 ，折射角=90; 時(shí)，全反射。 臨界角（critical angle） 12arcsinnnic玻璃 ，空氣 ，此時(shí) =42. 5 . 11n12nci全反射的應(yīng)用光學(xué)纖維（optical fibre） 在圓錐體（頂角為i）內(nèi)雙層透明材料組成纖維21nn 的入射光線均能通過(guò)光纖。 全反射的應(yīng)用光學(xué)纖維（optical fibre） 12sinnnic222121222111110co