16714-1幾何光學(xué)中的基本定律和原理(已修改)
2025-01-24 07:55 本頁面
【正文】 1 167。 141 幾何光學(xué)中的基本定律和原理 一、光的直線傳播定律 光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。 根據(jù)光的衍射特性 ， 如果光通過孔徑為 d的小孔 ，當(dāng) d接近或小于光波波長時 ， 光將會明顯地偏離直線 ，偏離角 (即衍射角 )大致可表示為 d?? ? 如果滿足 d λ， 光的實(shí)際傳播路徑與直線相差甚小 ， 可以近似地認(rèn)為光是沿直線傳播的 。 作為幾何光學(xué)基礎(chǔ)的光的直線傳播定律 ， 實(shí)際上是光的波動性在一定條件下的近似 。 在應(yīng)用幾何光學(xué)規(guī)律處理具體問題時 ， 應(yīng)保證 dλ始終被滿足 。 2 二、 光的反射定律和折射定律 光線由一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時 ， 在兩種介質(zhì)的分界面上 ， 入射光線被分為反射線和折射線 ，仍在第一種介質(zhì)中傳播的光線是反射線 ， 進(jìn)入第二種介質(zhì)的光線是折射線 。 入射線與分界面法線所構(gòu)成的平面稱為入射面 ，分界面法線與入射線 、 反射線和折射線所成的角 i、i′和 r ， 分別稱為 入射角 、 反射角和折射角 。 r i i′ n1 n2 3 (1) 反射線處于入射面內(nèi)，且反射角等于入射角，即 i=iˊ。 (2) 折射線處于入射面內(nèi) ， 而且入射角的正弦與折射角的正弦之比 ， 等于第二種介質(zhì)的折射率 n2與第一種介質(zhì)的折射率n1之比 : v ?式中 n21是第二種介質(zhì)相對第一種介質(zhì)的折射率。 介質(zhì)對光的折射率與介質(zhì)對波的折射率具有相同涵義 ， 所不同的是在光的折射率中涉及的是光的傳播速率 。 介質(zhì)對光的折射率 n定義為 212112s ins in nuunni ????可把反射定律看作折射定律在 n2=﹣ n1情況下的特例。 ri ??若 n2=﹣ n1， 可得 反射線和折射線滿足下面的規(guī)律： 4 三、費(fèi)馬原理 光程 光線在真空中傳播距離 所需的時間為： QP/QPt Q P c??Q P 當(dāng)光線經(jīng)過幾種不同媒質(zhì)時，由 Q經(jīng) M， N直到 P
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