第七章几何光学改.ppt

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1、第七章几何光学学习要点：掌握单球面折射的原理和符号规则。掌握共轴球面系统，薄透镜成像的规律。掌握光学显微镜的分辨本领和放大率。了解医学上常用的几种显微镜。了解眼睛的光学系统及非正视眼屈光不正的矫正本章的理论基础：几何定律和基本的光学实验定律。如光在均匀媒质中的直线传播定律。如：⑴光在均匀煤质中的直线传播定律；⑵光通过两种媒质界面时的反射和折射定律。⑶光的独立传播定律和光路可逆定律。第一节球面折射单球面折射共轴球面系统单球面折射概念：当两种不同的透明媒质的分界面为球面一部分时，光所产生的折射现象物点：O物距u像点I，像距v。U与v的关系

2、由折射定律给出。AruvOn1n2i1i2NPMCIh单球面折射a.沿主光轴进行，经折射后不改变方向b.光线OA经球面折射后与主光轴交于I折射定律适用于一切凸、凹单球面成像符号规则：实物物距和实像像距均取正值，虚物距和虚象距均取负值，凸球面对着入射光线r为正，反之为负。焦度(dioptricstrength)媒质的折射率之差与该侧焦距的比值为折射面的焦度单位：屈光度(diopter)DD—屈光度（焦距单位用米）；1D=100度这是焦度的定义式第一焦距第二焦距圆柱形玻璃棒（n=1.5)的一端是半径为2cm的凸球面。（1）求棒置于

3、空气中时，在棒的轴线上距离棒端外8cm的物点所成像的位置。（2）棒放入水中时，物距不变，像距应是多少？解（1）棒在空气中时代入式（7-1）解得v=12cm成像在轴线上离棒顶点12处，为实像。例7-12）棒在水中时，代入式（14-1）得解得v=-18.5cm像点离玻璃棒顶点18.5cm处，为虚像例7-1二、共轴球面系统（coaxialsphericalsystem)1、共轴球面系统如果折射球面不止一个，而且它们的曲率中心在一条直线上，这些折射球面就组成了一个共轴球面系统。2、主光轴曲率中心所在的直线为该系统主光轴3、成像的求法求物体通过

4、共轴球面系统所成的像时，可先求出物体通过第一折射面后所成的像I1，然后将I1作为第二折射面的物，求他通过第二折射面后的像I2，如此下去，直到求出最后所成的像为止OP1P2II140204011.4n1=1n2=1.5n1=1例：有一玻璃球（n=1.5)的半径为10cm，一点光源放在球前40cm处，求近轴光线通过玻璃球后所成的像。解：对第一折射面而言，代入式（14-1）得解得若没有第二折射面，应在后面60cm处，对于第二折射面是虚物，带入式（14-1）得解得第二节透镜薄透镜成像公式薄透镜组合厚透镜透镜:有两个折射面的共轴系统,折射面之间

5、是透明的物质透镜分类:薄透镜厚透镜;球面透镜和柱面透镜.薄透镜成像公式薄透镜:组成透镜的两球面顶点之间的距离与透镜的焦距相比很小.凹凸薄透镜(n)置于折射率为和两种媒质界面处,主光轴物点O发出的光经透镜折射后成像于I.处折射面的物距像距曲率半径；透镜的物距和像距为u，v因是薄透镜将它们代入（7-1），得薄透镜成像公式将上两式相加并整理得薄透镜成像薄透镜的焦度为薄透镜两焦距薄透镜处在同一种媒质中薄透镜放置在空气中成像公式简化为焦度：第一和第二焦距相等薄透镜成像公式的高斯形式：在空气中薄透镜1/f即薄透镜的焦度1屈光度=100度薄透镜组合

6、两个或两个以上薄透镜组成的共轴系统简称透镜组。薄透镜组的成像：用薄透镜公式，采用逐次成像法。两透镜焦距分别为与，透镜组物距为u，像距为v对于第一个透镜对第二个透镜两式相加得薄透镜组合第一，第二透镜，透镜组的焦度间的关系应用：测量透镜的焦度。例7-3凸透镜和凹透镜的焦距分别是20cm和40cm，在的右边40cm处，在透镜左边处放置某物体，求经透镜组后所成的像。解：由透镜的成像公式解得透镜的成像：由两透镜的位置关系可知，（此是虚物）将这些数据代入公式解得v=40cm厚透镜三对基点：两焦点；两主点；两节点两焦点：两主点：两节点：厚透镜的三条

7、光线：第三节眼睛眼的光学结构眼的调节眼的分辨本领及视力眼的屈光不正及矫正眼的光学结构组成：角膜，虹膜，瞳孔，晶状体，视网膜，黄斑。角膜，虹膜，与晶状体之间充满房水。晶状体与视网膜之间充满玻璃体。简约眼；把眼简化为单球面折射系统。眼的调节眼的调节：眼的焦度能在一定范围内改变，将远近不同的物体成像在视网膜上，眼改变自身焦度的本领。睫状肌收缩改变晶状体的曲率半径。物体在无穷远时，睫状肌完全放松，此时曲率半径最大，焦度最小远点：眼睛不调节时能看清的最远物体与眼睛之间的距离。正常视力，远点在无穷远，平行光刚好汇聚在视网膜。物体向眼睛移近，晶状体

8、的曲率半径随之减小，眼睛的焦度增大。近点：处于最大调节状态，能看清物体与眼睛之间的距离。远视眼近点变远；近视眼是远点变近。明视距离：不易引起眼疲劳的最适宜距离约为25cm眼的分辨本领及视力视角：从物体两端射入到眼中节点的