應(yīng)用光學(xué)20xx(第一章)(編輯修改稿)
2025-08-31 16:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 使用著種類繁多的的光學(xué)儀器，如望遠(yuǎn)鏡，顯微鏡，投影儀等。 光學(xué)系統(tǒng)：千差萬別 但是其基本功能是共同的：傳輸光能或?qū)λ芯康?目標(biāo)成像 。 研究光的傳播和光學(xué)成像的規(guī)律對于設(shè)計光學(xué)儀器具有本質(zhì)的意義！ 167。 11 光波和光線 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 31 ? 從本質(zhì)上講，光是電磁波，它是按照波動理論進(jìn)行傳播。 ? 但是按照波動理論來討論光經(jīng)透鏡和光學(xué)系統(tǒng)是的傳播規(guī)律或成像問題時將會造成計算和處理上的很大困難，在實際解決問題時也不方便。 好累！太不方便了！ 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 32 ? 按照近代物理學(xué)的觀點，光具有波粒二象性，那么如果只考慮光的粒子性，把光源發(fā)出的光抽象成一條條光線，然后按此來研究光學(xué)系統(tǒng)成像。 問題變得簡單而且實用 ！ 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 33 幾何光學(xué)： 以光線為基礎(chǔ)，用幾何的方法來研究光在介質(zhì)中的傳播規(guī)律及光學(xué)系統(tǒng)的成像特性。 ? 點：光源、焦點、物點、像點 ? 線：光線、法線、光軸 ? 面：物面、像面、反射面、折射面 由于光具有波動性，因此這種只考慮粒子性的研究方法只是一種對真實情況的近似處理方法。必要時要輔以波動光學(xué)理論。 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 34 一 . 發(fā)光點 幾何上的點是既無大小，又無體積的抽象概念。當(dāng)光源的大小與其作用距離相比可以忽略不計時，也可認(rèn)為是一個點。 天體 遙遠(yuǎn)的距離 觀察者 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 35 任何被成像的物體， 是由無數(shù)個發(fā)光點組成 本身發(fā)光。 反射光。 因此研究物體成像時，可以用某些特征點的成像規(guī)律來推斷整個物體的成像。 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 36 二、光線 ? 發(fā)光點向四周輻射光能量，在幾何光學(xué)中將發(fā)光點發(fā)出的光抽象為帶有能量的線，它代表光的傳播方向。 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 37 三、光束 一個位于均勻介質(zhì)中的發(fā)光點，它所發(fā)出的光向四周傳播，形成以發(fā)光點為球心的 球面波 。 某一時刻相位相同的點構(gòu)成的面稱為 波面 波面上某一點的法線就是這一點上光的傳播方向，波面上的法線束稱為 光束 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 38 ? 同心光束： 發(fā)自一點或會聚于一點，為球面波 ? 平行光束 ： 光線彼此平行，是平面波 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 39 ? 像散光束 ： 光線既不平行，又不相交，波面為曲面。 在幾何光學(xué)中研究成像時，主要要搞清光線在光學(xué)元件中的傳播途徑，這個途徑稱為 光路 實際做法： 從光束中取出一個適當(dāng)?shù)慕孛?，再求出其上幾條光線的光路，即可解決成像問題。這種截面稱為 光束截面 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院 40 167。 12 幾何光學(xué)基本定律 (167。 12,13) 一、光的直線傳播定律 在 各向同性的均勻透明介質(zhì) 中，光線沿直線傳播。
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