几何光学(医用物理).ppt

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1、第11章几何光学11-1球面折射11-2透镜成像11-3眼的光学系统11-4非正视眼的矫正11-5医用光学仪器11-1球面折射2一、单球面折射1、基本概念物方：入射线所在一方物方像方：折射线所在一方像方物点像点物点：入射线与主光轴交点像点：折射线与主光轴交点物在物方：实物物在像方：虚物像在像方：实像像在物方：虚像物方像方实物虚像物方像方虚物实像3二、成像规律由折射定律：对于近轴折射：单球面折射系统成像规律11-1球面折射4说明：单球面折射系统成像规律11-1球面折射5解：11-1球面折射例：某种液体(n

2、1=1.3)和玻璃(n2=1.5)的分界面是球面，在液体中有一物体放在球面轴线上离球面39cm处，并在球面前30cm处成一虚像求：球面的曲率半径，并指出球心在哪一种介质中6解：11-1球面折射例：圆柱形玻璃棒(n=1.5)一端是半径2cm的凸面，在棒的轴线上距棒8cm处有一物点求：（1）棒在空气中时，物点成像的位置（2）棒在水(1.33)中时，物点成像的位置(1)(2)7解：11-1球面折射例：6m深的水池(n=1.33)底部有一石块，人在水池上方垂直向下观察，石块被看到的深度是多少？11-1球面折射二

3、、共轴球面系统9解：11-1球面折射例：有一玻璃棒(n=1.5)放于空气中，两端面均为半径10cm的凸球面，球面顶点之间的距离是40cm，点光源在左端面前L处求：（1）L=30cm时，最后成像的位置（2）L=10cm时，最后成像的位置（3）L=120cm时，最后成像的位置(1)(2)(3)11-2透镜成像10一、单薄透镜成像凸透镜：双凸、平凸、弯月凹透镜：双凹、平凹、弯月11-2透镜成像11一、单薄透镜成像11-2透镜成像12一、单薄透镜成像说明：(1)(2)(3)若第一焦距第一焦点相应的物点若第二焦距

4、第二焦点相应的像点11-2透镜成像13一、单薄透镜成像说明：(3)若第一焦距第一焦点相应的物点若第二焦距第二焦点相应的像点薄透镜成像公式11-2透镜成像14一、单薄透镜成像说明：薄透镜成像公式焦度单位：屈光度（D）15解：(1)11-2透镜成像例：折射率1.48的发散弯月形透镜，其两个弯曲球面的曲率半径是2.5cm和4.0cm，如果把物体放在透镜前15cm处。求：(1)透镜的焦度；(2)成像的位置(2)16解：11-2透镜成像例：玻璃(n=1.5)等凸透镜在空气中焦距是30cm，如一侧密封在水箱里(n=

5、4/3)求：水箱外90cm处小物体的成像位置方法一：17解：11-2透镜成像例：玻璃(n=1.5)等凸透镜在空气中焦距是30cm，如一侧密封在水箱里(n=4/3)求：水箱外90cm处小物体的成像位置方法二：11-2透镜成像18单薄透镜的作图求像11-2透镜成像19单薄透镜的作图求像11-2透镜成像20二、薄透镜的组合例：两个薄透镜在空气中的焦度分别是ɸ1、ɸ2求：求两透镜紧密结合时系统的焦距和焦度解：等效焦距11-2透镜成像21二、薄透镜的组合例：一会聚弯月形透镜(n=1.5)其表面的曲率半径分别是5c

6、m和10cm，凹面向上装满水(n=1.33)求：组合透镜的焦距解：11-2透镜成像22二、薄透镜的组合例：两个相同的会聚弯月形透镜(n=1.5)其表面的曲率半径都是10cm和30cm，相距100cm，物体在第一个透镜左方40cm处求：像的位置解：11-2透镜成像23三、共轴球面系统焦点主点节点如果系统前后介质相同：主点与节点重合11-2透镜成像24共轴球面系统的作图求像系统前后介质相同：系统前后介质不同：11-2透镜成像25四、透镜的像差1、球面像差：光阑2、色像差：11-3眼的光学系统26物角膜水状液

7、瞳孔(虹膜)水晶体视网膜(1.406)(1.336)(1.376)(1.336)11-3眼的光学系统27简约眼古氏平均眼11-3眼的光学系统28视角最小视角视力:0.67’1.55.21’1.05.02’0.54.710’0.14.0近点:眼睛通过调节能看清的最近点远点:眼睛不调节就能看到的最远点明视距离:连续工作不致引起眼睛过度疲劳的最佳距离(25cm)11-4非正视眼及其矫正29正视眼一、近视眼近视眼近点远点近点远点近视眼的远点11-4非正视眼及其矫正30例：近视眼远点在0.4m处，需配多少度什么类

8、型的眼镜？解：近视眼的远点11-4非正视眼及其矫正31正视眼二、远视眼远视眼近点远点近点远点远视眼的近点11-4非正视眼及其矫正32例：远视眼近点在1.2m处，要看清眼前12cm处的物体，需配多少度什么类型的眼镜？解：远视眼的近点11-4非正视眼及其矫正33正视眼三、老花眼老花眼近点远点近点远点既近视又老花近点远点11-4非正视眼及其矫正34例：某人选配焦度为+200度的眼镜看10cm的近物，而看远物时又改用焦度为-50度的眼镜，此人的近点