几何光学的基本原理(Basic.ppt

文档介绍：第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)
1. 光在平面上的反射
据反射定律, ,通过几何关系可
以证明所有反射光线的反向延长线均交于P’
点, P’是P的虚像。
光通过平面反射
仍保持单心性(唯一
情况).
,
i1
i1’
i2
i2’
N’
P’
P
N
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)

折射线A1B1和
A2B2反向延长后
x
y
交于P1、P2点。
交于P’点, 再与y轴
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)

P1(0, y1):
P2(0, y2):
P’(x’, y’): ,
光源P(0,y)确定后,P1、P2点的位置随
入射点A(x,0)的位置而变。
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)

光束PA1A2内的其他光线的折射线反向延
(弧矢焦线Sagittal focal line). 将平面光束
PA1A2绕oy轴转过一个小角度时,P’线划出一
段垂直纸面的弧线(子午焦线Meridion focal
line). 这两条互相垂直的焦线是一个曲面的
两个曲率中心的轨迹,折射波—非球面波—
非单心光束—像散(astigmation).
长后,均交于P’点后,与y轴的交点落在内
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)

y’为像似深度。
垂直入射时,
平行光束经折射后仍为平行光束,像和物
均在无穷远处。
入射角越大,像散越严重。
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)
(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°.
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)
(total reflection)
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。
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)
(total reflection)
第三章几何光学的基本原理(Basic Principles of
Geometrical Optics)
光在平面界面上的反射和折射
(Reflection and Refraction of light on plane)
(total reflection)
全反射的应用—