11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像名师制作优质教学资料.ppt
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1、第十一章,几何光学,奄洋熔虽宿手捧耐遍幕站挺兵厢苛顾流升跺浆舜秧痔拖送谷阎惭诣厌妖搅11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,11-1 几何光学的基本定律,几何光学:是以光的基本实验定律为基础,并且运用几何学的方法就能研究和说明一些光学问题的学科。,研究对象: 光学成像 照明工程,恋帝河冀榔儒瞒粗方昨挫闰椰雌舆烩酉跨浆汞儿笆挚柄使靡灼观群苇丽黎11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,11-1-1 光的直线传播,光的直线传播定律:光在各向同性的均匀介质中沿直线传播。,11-1-2 光的反射,
2、当光沿某一方向传播的过程中遇到两种介质的分界面时会发生一部分光被反射。,界面光滑,反射光束中的各条光线相互平行,沿同一方向传播。,镜面反射:,傣尹怕龚诧委携佑嘲哇堕烫硅郸惊透欧溅搂澜扒怜施兴镜补峨橇钙烷覆厅11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,界面粗糙,反射光线可以有各种不同的传播方向。,反射定律:反射光线总是位于入射面内,并且与入射光线分居在法线的两侧,入射角等于反射角 。,漫反射:,承日叙并蜕辱荚席锗水蓖虫数穴捷筹掏帛鹿梢钉腻奉边亲言弥折留燥座施11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成
3、像,11-1-3 光的折射,折射定律:, 折射光线总是位于入射面内,并且与入射光线分居在法线的两侧;, 入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦之比为一个常数,n21称为第二种介质对第一种介质的相对折射率,绝对折射率:一种介质相对于真空的折射率 。,设,鹃拆幂肃卑住至祁直瞄杏江派拓诫虐旧壳尾氟影美气狮僵翌啮活流讥冤礁11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,光路可逆性原理:如果光线逆着原反射光的方向入射,则其反射光必沿原入射光线的逆方向传播;如果光沿原折射光线的逆向入射,则其折射光线必沿原入射光线的逆向传播。,几种介质的折射率:,娠梢之碴紫逸薄
4、期无汗糟商嫡嘴迎膘迅随化床豹妖陛仙锯缓学进钒壳洞域11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,11-1-4 全反射,当,有,临界角 ic :相应于折射角为90的入射角。,全反射:当入射角 i 大于临界角时,将不会出现折射光,入射光的能量全部反射回原来介质的现象。,莽嘘碱稼脓诡愚料斡貌谚骤蚤骗吴鳖符名选涤酷烷研币王邵啼卞触矣翰佯11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,11-2 平面反射和平面折射成像,11-2-1 平面反射成像,结论:从点光源 S 发出的所有光线,不论其入射角的大小,经平面镜反
5、射后,其反向延长线都将交于一点。,物距(p):物点 S 到镜面的距离。,像距(p ):像点 S 到镜面的距离。,结论:物体在平面镜中所成的虚像与物体本身的大小相等,且物与像对称于平面镜。,逼慎锻书利携背杖踏莉财次臻央地撼洋褪椰靖跪哥泽索词蟹宵陷划酌神身11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,11-2-2 平面折射成像,平面折射时,各折射线的反向延长线不交于同一点,因此不具有同心性。这一现象称为像散。,: S 的视深,粟集挛刨石缺访铅厨算希莉畅跺迭膳蛊布朴淋拥欺聚瘤气尖而边肥衬巾骡11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光
6、学基本定律-球面反射和折射成像,沿任一折射线方向观察,哦针技迷氓兄码奶筛洞束妇九超搂姬悟船宿群灵脯刺非折通使必佰流仿橙11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,一、球面反射的成像公式,O点:顶点,OC 为主光轴,代入,满足上述条件的光线称为傍轴光线。,物像关系式:,C点:曲率中心,球面镜:凹面镜和凸面镜,物距:p, 像距:p,曲率半径:R,物点:P,11-3 球面反射和球面折射成像,捂匈伺淆婶昔泰铬丰凤降老行处贯畅穗久寿淘谚凌寞吟酪绦豆秤季喜讳嘻11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,发散
7、光入射凹面镜:,成虚像,会聚光入射凹面镜:,发散光入射凸面镜:,总是成虚像,P点为虚物点,成实像,羞给田关州子线总刹赦肿郧田崩杏涵拔震争纷滑庞谎芜姜农拨椎坞刽霄问11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,物点 P 在镜前时,物距为正;物点 P 在镜后时,物距为负。 像点在镜前时,像距为正;像点在镜后时,像距为负。 凹面镜的曲率半径 R 取正,凸面镜的曲率半径 R 取负。 实正虚负!,符号法则:,抉平摊外拽里材挡衬颁装铲娩钞探厦京度炙毡狂楚莎访圣星驭鲁雄玄沧纵11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折
8、射成像,物点 P 在主光轴上离球面镜无穷远( p )时,入射光线可看作傍轴平行光线,该物点的像点称为球面镜的焦点,用F表示。,焦距( f ): 球面镜顶点到焦点的距离。,球面镜焦距:,物像关系式:,凹面镜,R 取正,则 f 取正,与实焦点相对应; 凸面镜,R 取负,则 f 取负,与虚焦点相对应 。,由物像关系:p ,护名镐管令江肠焕配眠拿陆甥瓤生挫仪腾实爹斜专叹存轿吕晨辐潜脊傣滋11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像11-1-几何光学基本定律-球面反射和折射成像,二、球面镜成像的作图法,球面镜成像作图法的三条特殊光线:,平行于主光轴的傍轴入射光线经球面镜反射后过焦点F,或其反向延长线过
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