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几何光学简介

2022-08-09 14:52:00 【Chandler_river】

光的传播规律

三条实验定律

光的直线传播定律

光的独立传播定律

光的反射和折射定律

光路可逆原理

光线的方向反转时，光将遵循同一路径逆向传播

费马原理

光从空间一点到另一点沿光程最短的路径传播

$\frac{d\int_A ^B ndl}{dl}=0$

全反射

光束从折射率大的介质射到折射率小的介质时，折射角大于入射角，当折射角大于等于90时，光线将被全部反射

光在平面上的反射和折射

平面镜

三棱镜

最小偏向角，对于给定的棱镜顶角α，偏向角随入射角的变化而变化。

可得： $n=\frac{sin(\frac{\alpha+\delta _{min}}{2})}{sin\frac{\alpha}{2}}$

光在球面上的反射和折射

正负号法则

球面反射的物象公式

傍轴光线 $\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}=\frac{2}{r}$

当 $p\rightarrow +\infty$ ,光线将在光轴会聚成一点，该点就是反射球面的焦点

对于凸球面来说，这一点是虚焦点

如果入射角与主光轴成很小的焦点，光线将会会聚在垂直于主光轴并且通过焦点的一个平面上的F‘点，这个平面是焦平面。

横向放大率

球面折射

共轴球面系统成像

薄透镜

傍轴光线条件下的薄透镜物象公式 $\frac{n_1}{p}+\frac{n_2}{p'}=\frac{n-n_1}{r_1}+\frac{n_2 - n}{r_2}$

像方焦距 $f'=\frac{n_2}{\frac{n-n_1}{r_1}+\frac{n_2 - n}{r2}}$

物方焦距 $f'=\frac{n_1}{\frac{n-n_1}{r_1}+\frac{n-n_2}{r_2}}$

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