幾何光學(xué)-光在單球面上的折射和反射_第1頁
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文檔簡介

1、CH1-7光在單軸球面上的折射和反射reflection and refraction of the uniaxial aspheric surfaces1.7 光在單軸球面上的折射和反射一.符號規(guī)則(1) 距離:軸向距離從基準點起順入射光方向為正(左到右)逆入射光方向為負；垂直距離:在主光軸之上為正在主光軸之下為負(2) 角度: 從基準線向光線轉(zhuǎn)一銳角，旋轉(zhuǎn)方向為順時針者為正,旋轉(zhuǎn)方向為逆時針者為負;(3) 光路中僅標記了線量或角量的絕對值，用字母標記時應(yīng)冠以正負號。二.由費馬原理導(dǎo)出物像距公式的光程:為正值傍軸條件間等光程性：有右端為一常量,可由s 求共軛像點單折射面成像的物像關(guān)系注意：非

2、傍軸光線不能在計算中忽略高次項。小結(jié)：入射的傍軸同心光束經(jīng)球面折射后仍為同心光束 光焦度像方焦距 物方焦距像方焦點(焦平面)物方焦點(焦平面)平行光線偏向角三. 高斯公式和牛頓公式物像關(guān)系可為-高斯公式-牛頓公式可得：四.傍軸小平面物體的細光束成像 放大率 近軸情況下都很小 可視為平面元共軛-像高物高之比垂直放大率相似應(yīng)用牛頓公式這兩個球面元具有共同的曲率中心。物方球面元像方球面元入射QO到折射OQ當物像高都很小時，表明：在球面系統(tǒng)一定的情況下，垂軸放大率僅僅決定于像距與物距的比值決定于物平面和像平面這對共軛面的位置在同一共軛面上，放大率為常數(shù)。共軛光線與主光軸之間夾角之比-角放大率當角很小時

3、給定介質(zhì),橫向放大率與角放大率成反比由拉格朗日亥姆霍茲定理推廣到多個球面系統(tǒng)將共軸球面系統(tǒng)的物空間和像空間的各共軛量聯(lián)系起來五.作圖法確定像的位置大小從物點發(fā)出的所有傍軸光線，經(jīng)過折射球面后都將通過(會聚)其像點只要找到兩條物光線經(jīng)球面折射后的折射線(延長線)會聚點即為像點(1) 平行于主光軸的入射光線,折射后通過像方焦點;(2) 通過物方焦點 F 的入射光線,折射后平行于主光軸;(3) 通過曲面曲率中心的光線,折射后不改變方向.(a)實物實像(b)虛物實像(c)實物虛像(d)虛物虛像六.球面反射鏡球面反射物像距公式 軸 上 物 點 成 像球面折射和球面反射公式對照表例1.7-1 設(shè)有一半徑為3cm的凹球面,球面兩側(cè)的折射率分別為n

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