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(jì)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(dòng)化學(xué)院 31 ? 從本質(zhì)上講，光是電磁波，它是按照波動(dòng)理論進(jìn)行傳播。 ? 但是按照波動(dòng)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(shí)將會(huì)造成計(jì)算和處理上的很大困難，在實(shí)際解決問題時(shí)也不方便。 好累！太不方便了！ 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 32 ? 按照近代物理學(xué)的觀點(diǎn)，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(shí)用 ！ 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動(dòng)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(diǎn)：光源、焦點(diǎn)、物點(diǎn)、像點(diǎn) ? 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(dòng)性，因此這種只考慮粒子性的研究方法只是一種對真實(shí)情況的近似處理方法。必要時(shí)要輔以波動(dòng)光學(xué)理論。 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 34 一 . 發(fā)光點(diǎn) 幾何上的點(diǎn)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(jì)時(shí)，也可認(rèn)為是一個(gè)點(diǎn)。 天體 遙遠(yuǎn)的距離 觀察者 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 35 任何被成像的物體， 是由無數(shù)個(gè)發(fā)光點(diǎn)組成 本身發(fā)光。 反射光。 因此研究物體成像時(shí)，可以用某些特征點(diǎn)的成像規(guī)律來推斷整個(gè)物體的成像。 2022/8/22 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 36 二、光線 ? 發(fā)光點(diǎn)向四周輻射光能量，在幾何光學(xué)中將發(fā)光點(diǎn)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(dòng)化學(xué)院 37 三、光束 一個(gè)位于均勻介質(zhì)中的發(fā)光點(diǎn)，它所發(fā)出的光向四周傳播，形成以發(fā)光點(diǎn)為球心的 球面波 。 某一時(shí)刻相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的面稱為 波面 波面上某一點(diǎn)的法線就是這一點(diǎn)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(dòng)化學(xué)院 38 ? 同心光束： 發(fā)自一點(diǎn)或會(huì)聚于一點(diǎn)，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(dòng)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(shí)，主要要搞清光線在光學(xué)元件中的傳播途徑，這個(gè)途徑稱為 光路 實(shí)際做法： 從光束中取出一個(gè)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(dòng)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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