高二物理竞赛薄透镜课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
17
全反射棱镜
主要用于改变光 传播方向并使像 上下左右转变。
屋脊形五棱镜
67.5
67.5
倒转棱镜
18
梯度折射率介质中光线的弯曲 梯度折射率介质即为折射率随不同位置呈连续变化 的介质
19
下现蜃景
上现蜃景
20
利用梯度折射率介质中光线的弯曲,可以解释蜃景现象
21
r2
得：物方焦距f lim s
n1
s '
n
n1 r1
n2 r2
n
4
像方焦距f ' lim s'
n2
s
n
n1 r1
n2 r2
n
物象公式变为：
f ' f 1 s' s
当透镜两边介质相同时 f ' f
公式变为：
1 s'
1 s
1 f
5
薄透镜简化模型
凸透镜
F f f' F'
o
凹透镜
F' f'
棱镜由抛光平面包围着的透明介质组成，可以改变光线传播方向。
13
光密介质（n1）到 光疏介质（n2） 入射角大于临界角
14
全反射图片
15
按照波动理论，产生全反射时除反射波外，在光疏介 质中并非完全不存在透射波，只不过它沿界面方向传 播，且其振幅在垂直界面方向按指数衰减，透入深度 只有波长量级，称为倏逝波，或隐失波。
§1、 薄透镜
一.透镜
1、定义：用玻璃或其它透明介质研磨抛光为两个 球面或一个球面一个平面所形成的薄片
。 2、分类：通常做成圆形。
① 凸透镜：中间部分比边缘厚的透镜。
r2
c2 O1
r1 双凸
O2 c1
r2
c2 O1
r1
平凸
c2 r2
O2
c1
O1
r1
弯凸 O2
1
② 凹透镜：中间部分比边缘薄的透镜。
但平均来说，光波的能量全部返回光密介质， 在光疏介质中并不形成透射光。
16
光导纤维
sini n12 n22
Light can travel with little loss in a curved optical fiber, because the light is totally reflected whenever it strikes the core-cladding interface and because the absorption of light by the core itself is small.
r1
c1 O1
双凹
r2
O2 c2
r1
c1
O1
r2
平凹
c2
c1
r1
O2
r2 O1
弯凹
O2
二、近轴条件下薄透镜的物像公式
1、物像公式 在近轴光线条件下，对透镜两面的折射过程分别
应用球面折射成象公式（逐个球面成像法）：
2
n1
A A'
n
n2
P"
P C2
O1
O2
C1 P'
r2
s
t
r1
s' s"
第一个球面：
fF
o
6
常见光电仪器：
照相机、投影仪
7
显微镜
8
望远镜
9
大型天文望远镜
10
光电仪器三大部分：
机械部分：
电器部分：
仪器的传 各种电子线路、照明、显示、计算机控制等
光学部分： 由各类透镜、棱镜、平面镜、光栅等光学元件
动组合而成机构、联 11
i 介质1
1
i2
分界面 像
介质2
物
12
棱镜 (Prisms)
n n1 n n1s' Nhomakorabea sr1
第二个球面面：
n2 s'
n s'' t
n2 n r2
3
对薄透镜 t 0,即 t s''
略去 t后，两式相加得：
n2 n1 n n1 n2 n
s' s
r1
r2
薄透镜物像公式
2、高斯公式
由物像公式：n2 n1 n n1 n2 n
s' s r1
全反射棱镜
主要用于改变光 传播方向并使像 上下左右转变。
屋脊形五棱镜
67.5
67.5
倒转棱镜
18
梯度折射率介质中光线的弯曲 梯度折射率介质即为折射率随不同位置呈连续变化 的介质
19
下现蜃景
上现蜃景
20
利用梯度折射率介质中光线的弯曲,可以解释蜃景现象
21
r2
得：物方焦距f lim s
n1
s '
n
n1 r1
n2 r2
n
4
像方焦距f ' lim s'
n2
s
n
n1 r1
n2 r2
n
物象公式变为：
f ' f 1 s' s
当透镜两边介质相同时 f ' f
公式变为：
1 s'
1 s
1 f
5
薄透镜简化模型
凸透镜
F f f' F'
o
凹透镜
F' f'
棱镜由抛光平面包围着的透明介质组成，可以改变光线传播方向。
13
光密介质（n1）到 光疏介质（n2） 入射角大于临界角
14
全反射图片
15
按照波动理论，产生全反射时除反射波外，在光疏介 质中并非完全不存在透射波，只不过它沿界面方向传 播，且其振幅在垂直界面方向按指数衰减，透入深度 只有波长量级，称为倏逝波，或隐失波。
§1、 薄透镜
一.透镜
1、定义：用玻璃或其它透明介质研磨抛光为两个 球面或一个球面一个平面所形成的薄片
。 2、分类：通常做成圆形。
① 凸透镜：中间部分比边缘厚的透镜。
r2
c2 O1
r1 双凸
O2 c1
r2
c2 O1
r1
平凸
c2 r2
O2
c1
O1
r1
弯凸 O2
1
② 凹透镜：中间部分比边缘薄的透镜。
但平均来说，光波的能量全部返回光密介质， 在光疏介质中并不形成透射光。
16
光导纤维
sini n12 n22
Light can travel with little loss in a curved optical fiber, because the light is totally reflected whenever it strikes the core-cladding interface and because the absorption of light by the core itself is small.
r1
c1 O1
双凹
r2
O2 c2
r1
c1
O1
r2
平凹
c2
c1
r1
O2
r2 O1
弯凹
O2
二、近轴条件下薄透镜的物像公式
1、物像公式 在近轴光线条件下，对透镜两面的折射过程分别
应用球面折射成象公式（逐个球面成像法）：
2
n1
A A'
n
n2
P"
P C2
O1
O2
C1 P'
r2
s
t
r1
s' s"
第一个球面：
fF
o
6
常见光电仪器：
照相机、投影仪
7
显微镜
8
望远镜
9
大型天文望远镜
10
光电仪器三大部分：
机械部分：
电器部分：
仪器的传 各种电子线路、照明、显示、计算机控制等
光学部分： 由各类透镜、棱镜、平面镜、光栅等光学元件
动组合而成机构、联 11
i 介质1
1
i2
分界面 像
介质2
物
12
棱镜 (Prisms)
n n1 n n1s' Nhomakorabea sr1
第二个球面面：
n2 s'
n s'' t
n2 n r2
3
对薄透镜 t 0,即 t s''
略去 t后，两式相加得：
n2 n1 n n1 n2 n
s' s
r1
r2
薄透镜物像公式
2、高斯公式
由物像公式：n2 n1 n n1 n2 n
s' s r1