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1、第二节 光在单球面的成像,1.球面成像的符号,a.角度,顺时针转为正,一律以锐角来衡量,,光线与光轴夹角,起始边为光轴,光线与法线夹角,起始边光线,光轴与法线夹角,起始边为光轴,2光路方向:光线由左右为正向光路,3线段:沿轴线量与光线传播方向同为正,以坐标原点为起始点,线段,沿轴:不同线量的坐标原点规定如下曲率半径r:原点:球面顶点o,终点:球心,物距 l,l:原点:球面顶点o,,球面之间的间隔d:以前一个球面顶点为原点,向右为正,垂轴:在光轴之上均为正,反之为负,三、大L计算公式,四、小L计算公式,l时,由(3),(6),将(1),(6)式代入(2)式,球面光焦度,对反射系统:,五、高斯公式
2、和牛顿公式,上式是普遍的物象公式,称为高斯物象公式。若光线自右向左进行,则物空间在原点的右方,象空间在原点的左方,此时前述符号法则仍然适用,但此时实物物距应该取正值,则得到的是实象,如果折射光束在象间发散,象点在原点的右方,则得到的是虚象。,将焦距 代入得:,平行光线入射,,(像方焦距)。,通过物方焦点的光线折射后平行,物、像方焦距之比,(Gauss公式),(物方焦距)。,高斯公式中的各量均从顶点量起,若物距,物点在物方焦点之左:-x,和焦距均从焦点量起:,物点在物方焦点之右:x,像点在像方焦点之左:-x,像点在像方焦点之右:x,3.5 光在球面上的反射和折射(Reflection and R
3、efraction of light on Spherical surface),即,代入Gauss公式得(Newton公式),Gauss公式和Newton公式由球面反射和折,射导出,任何其它光具组理想成像时,也有相,同形式的物像公式。,六全反射(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.,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。,全反射的应用光学纤维(optical fibre),空气中的纤维,欲使i大,,须n1和n2的差值大。,内窥镜、光导通讯,