第3章几何光学1.ppt

文档介绍：光学
第三章几何光学的基本原理
本课内容:
§3-1光线的概念
§3-2费马原理
§3-3单心光束、实像和虚像
§3-4光在平面界面上的反射和折射
§3-1光线的概念(阅读和自学)§3-2费马原理
光沿光程为极值的路程传播。表达式:
1)费马原理可直接推出光在均匀介质沿直线
传播的定律。
2)费马原理可证明光的折射定律和反射定律。
(阅读和自学)
§3-3单心光束、实像和虚像
单心光束:具有单个顶点的光束。
实物:发散的入射光束的顶点(如P1、P1′、
P2′、P4′)
虚物:会聚的入射光束的顶点(如P3′)。
发光点:发出单心光束的顶点,分实物发光点
和虚物发光点。
P1
P2′
P1′
P4′
P3′
·
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象:发光点发出的光束,如果经过反射或折
射后依具有单心性,形成的新顶点就是
此发光点的象。
实象:发光点的象是会聚光束中各光线实际
的会聚点(如P1′、 P3′、 P4′)。
虚象:发光点的象是发散光束各光线反向延
长线(虚光线)的会聚点(如P2′).
P1
P2′
P1′
P4′
P3′
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§3-4光在平面界面上的反射和折射
(1)反射
发光点在平面界面上所成的象为虚象,发光点与其所成象相对于界面是对称的。
光在平面界面上的反射不破坏光束的单心性。
光在平面界面上的反射不破坏光束的单心性
(2)折射
n2
n1
A2(x2,0)
B1
B2
O
P1(0,y1)
y
x
i2
i1
i1+Δi1
i2+Δi2
P2(0,y2)
P(0,y)
A1(x1,0)
P′(x′,y′)
子午像
弧矢像
由附录3-1可得P1和P2点的纵坐标分别是:
P′点的坐标为:
O
B1
P(0, y)
n2
n1
B2
y
x
P′(x′, y′)
P2
P1
i1