第1章绪论几何光学基本概念new共57页

合集下载

第一章几何光学

70年代，西安光机所拉制出我国第一根玻璃光纤。光学学会光学纤维专业委员会挂靠我所以变折射率光纤器件、光纤传感器为主打产品的飞秒
公司是我所第一个上规模产业化的企业
光通信给光纤技术带来了巨大发展空间
光纤通信正以惊人速度向更高级阶段发展，全光网络是发展方向。
要实现全光网络则必须实现波分复用技术（特别是密集波分复用DWDM）和全光节点技术，构成一个完整的光纤传输系统，除了光源、光探测器及光纤外，还需要众多无源或有源的光学器件。
面形误差： 1. 透射面误差（相当于设计时未考虑到的一个透镜面） 2. 反射面误差（双倍影响）屋脊角误差产生色差和双像；屋脊面形误差对成像
质量具有4倍影响。棱镜的塔差：棱镜的棱边与反射面的不平行度，展
开后不是平行平板。
光的折射定律
siInn或 nsiInnsiIn siIn n
在芯、包层界面全反射向前传播；入射角>0时，大部分光线进入包层、空气散失掉。
受
n0
光角
n1 n2
2a 2b
图1 子午光线在阶跃光纤中的传播
光纤光学特性参量：
1．相对折射率差：表征纤芯和包层折射率差异程度的参量．
＝（n1－n2）/ n1
2．数值孔径NA：表征光线在光纤中耦合的难易程度的参量，即光
在多模光纤中传输的各个不同模式沿轴向的传播速度不同，传输模的阶次越高，传输速度越慢。
光纤的基本结构
由纤芯、包层和涂敷层构成，是一多层介质结构的对称圆柱体
纤芯
包层
涂敷层
图2 单根光纤结构简图
光纤结构参量
1 纤芯直径2a； 2 外径：研究光纤弯曲损耗及评价光纤机械强度时的重要参量； 3 芯径非圆率、外径非圆率：纤芯外周及包层外周与圆柱的差别程度，用

第1章几何光学的基本原理1

15
二、费马原理的原始表述：光从空间的一点到另一点的实际路径是沿着
光程为极值的路径传播的。或者说，光沿着光程为极大、极小或者常量的路径传播。
B
( AB) A n dl 0
在光线的实际路径上，光程的变分为0。
16
如果ACB代表光线的实际路径，如图,光线ACB 的光程（或者说所需的时间）与邻近的任何可能路径 AC'B 相比为极值（极大、极小或常数）。
25
• 物空间和像空间不仅一一对应，而且根据光的可逆性，如果将物点移到原来像点的位置上，使光线沿反反向射入光学系统，则它的像将成在原来的物点上。这样的一对相应的点称为共轭点。
• 由费马原理可以得出一个重要结论：物点A和像点之间各光线的光程都相等，这便是物像之间的等光程性。这里所说的像点是指完善像点。
当光线经过几个折射率为 n1, n2, n3, n4 的不同介质，在各介质中经过的路程为l1, l2, l3, l4 ，从A，B，C，
D到达E时所需的时间为
tAE
i
li vi
i
nili ( ABCDE )
c
c
（ABCDE）称为光线ABCDE的光程，简写为(AE)。
( AE) ( ABCDE ) nili tAE c
28
•这一角度大于入射光线在斜面上的入射角45°所以入射光线在斜面上不能全反射，如图所示，在斜面AC上入射点 D处将有折射光线进入水中，其折射角为
I2

sin
1
1.50sin 45 1.33

sin
1
0.797488

52.89096
29
第一章作业

第一章几何光学相关基础知识

正，由下向上为正，反之则为负。 2.角度一律以锐角来度量，规定顺时针为正，逆时针为负。
光学系统中的光阑
• 光阑及其作用含义：光阑中心与光轴重合且垂直于光轴放置的通光孔屏。限制成像光束的光孔。视其作用分为：孔径光阑视场光阑消杂光光阑
孔径光阑 (有效光阑）
• 限制轴上物点入射光束大小的光阑 • 控制像平面的亮暗程度 • 人眼的瞳孔和照相机的光圈都是这种光阑
• 不同介质都有各自相应的折射率比如：空气的折射率约是1,水的折射率约是 1.33,透明玻璃的折射率约是1.5 • 同一介质不同的波长色光具有不同的折射
率。波长长的色光折射率低，波长短的色光折射率高。红光折射率最低，紫光折射率最高 • 折射率高的介质折光能力强，但光速慢。光密介质
• 折射率低的介质折光能力弱，光速快。光疏介质
计算题
• 计算光在玻璃中的光速比是多少？
发光体和发光点
• 发光体：一切自身发光的物体或被发光的物体均为发光体。
• 当忽略发光体的大小与辐射光能的作用距离相比忽略时，称为发光点光线：既无体积又无直径，但有一定方向的几何线，用来表示光能传播方向。
• 有一定关系光线的集合，称为光束
第一章
几何光学相关基础知识
光学发展的不同时期
萌芽时期(公元前15世纪末-公元前16世纪）
眼镜，凸面镜，凹面镜，暗箱，幻灯
几何光学时期（公元16世纪-公元17世纪末）
牛顿“微粒说”
光是由一颗颗像小弹丸一样的机械微粒所组成的粒子流，发光物体接连不断地向周围空间发射高速直线飞行的光粒子流，一旦这些光粒子进入人的眼睛，冲击视网膜，就引起了视觉，这就是光的微粒说．牛顿用微粒说轻而易举地解释了光的直进、反射和折射现象．由于微粒说通俗易懂，又能解释常见的一些光学现象，所以很快获得了

第一章_几何光学的基本定律与成像的概念-PPT文档资料

1.1.1 光波
1、光波性质性质：光是一种电磁波，
是横波。可见光波，波长范围
390nm—780nm 光波分为两种： 1)单色光波―指具有单
一波长的光波； 2)复色光波―由几种单
色光波混合而成。如：太阳光
1.1.1 光波
2、光波的传播速度v
1)与介质折射率n有关； 2)与波长λ有关系。
所以介质的折射率是针对某一特定波长提出的，我们平时所说的介质折射率，
是对于可见光中心波长， λ约550nm的d光而言的。
1.1.2、光源
从物理学角度来看，能够辐射能量的物体成为发光体，也就是光源。
当光源大小与辐射光能的作用距离相比可以忽略，称为“点光源”。
在几何光学中，我们取发光物体上的某些特定几何点来代表发光体，也称为“点光源”，人为认为这些点无限小，能量密度无限大，实际上是不存在这样的点光源的。
可以表示为： I = - I”
在不光滑的反射界面，反射定律还成立么？
1.2.3 折射定律
折射定律：入射光线、折射光线、通过投射点的法线三者位于同一平面，且：
反射时，取n’=-n，则有I=-I”,即折射定律转换为反射定律说明反射定律是折射定律的一个特例！
折射定律的推导
设光线在两介质中的速度分别为v1和v2，则有： QQ’=v1t，OO’=v2t 所以sinI1=QQ’/OQ’
R n 0 n n 1 1 2,R n 0 为光垂直入射（ I＝ 0 ）时的反射率
sinI2=OO’/OQ’ 两式相比，得：
sinI1 QQ' V1 n2 sinI2 OO' V2 n1
1.2.5 折射率

最新第一章：几何光学基本原理教学讲义PPT课件

Applied Optics
光学的应用
工业
通信
农业
日用
医学
军事
天文
通信：光缆通讯
Applied Optics
光学的应用
工业
通信
农业
日用
医学
军事
天文
日用：扫描仪、照相机
Applied Optics
光的本质
光的本质的认知过程
1666年牛顿
微粒说弹性粒子
1678年惠更斯波动说以太弹性波
1801年托马斯·杨双缝实验
光学系统：千差万别但是其基本功能是共同的：传输光能或对所研究的目标成像。
研究光的传播和光学成像的规律对于设计光学仪器具有本质的意义！
Applied Optics
❖ 从本质上讲，光是电磁波，它是按照波动理论进行传播。
• 但是按照波动理论来讨论光经透镜和光学系统是的传播规律或成像问题时将会造成计算和处理上的很大困难，在实际解决问题时也不方便。
1、作为粒子看待 2、涉及具体的光学系统
Applied Optics
课程内容
▪第一章 ▪第二章 ▪第三章 ▪第四章 ▪第五章 ▪第六章
几何光学基本原理共轴球面系统的物像关系
平面镜棱镜系统光学系统的光束限制光学系统成像质量评价
目视光学系统
Applied Optics
参考书目 1、安连生，《应用光学》，北京理工大学出版社 2、郁道银，《工程光学》，机械工业出版社 3、胡玉禧，《应用光学》，中国科技大学出版社
❖ 同心光束：发自一点或会聚于一点，为球面波 ❖ 平行光束：光线彼此平行，是平面波
Applied Optics
❖ 像散光束：光线既不平行，又不相交，波面为曲面。

《光学教程》第一章几何光学概述

任何介质的折射率都等于光在真空中的传播速度 c 与光在该介质中的传播速度v的比值。 n=c/v绝对折射率

4.光的独立传播定律。
多束光传播时互不干扰，独立传播。
5 .光路可逆原理
二、光程费马原理

1、光程
2、费马（ 1601-1655 法）在 1650 年首先提出：一条实际光线在任何两点 A 和 B 之间的光程比连接这两点的任何其他曲线的光程都要短。

从上两式，可见f与f′之间的关系为左式焦距之比等于物像两方介质的折射率之比。由于n和n′永远不相等，故。上式中的负号表示物方和像方焦点永远位于球面界面的左右两方。

对于近轴物点，可以推出其横向放大率的公式。

根据折射定律有在物点Q是近轴物点的条件下折射定律近似为横向放大率的公式，这也是一个重要公式。用来确定像的大小、正立和倒立。
§3 光在球面上的反射和折射
单独的球面不仅是一个简单的光学
系统，而且是组成光学仪器的基本元素；研究光经过球面的反射和折射，是研究一般光学系统成像的基础。
ห้องสมุดไป่ตู้
一、基本概念
球面的中心点O称为顶点；球面的球心C称为曲率中心；球面的半径称为曲率半径；连接顶点和曲率中心的直线CO称为主轴；
四、近轴光线条件下球面折射的物像公式

在近轴光线的条件下，φ值很小，在一级近似下， cosφ≈1

以此代入，可得
上式是近轴光线条件下球面折射的物像公式，是几何光学中一个非常重要的公式，其它的光具组的物像公式都是以其为基础推导出来；使用时要注意各量分别代表什么；凸球面折射的物像公式也适用于凹球面折射。

光学教程几何光学部分

第1章几何光学基础
以光线概念为基础、用三大实验定律和几何方法讨论光的传播及光成像的规律。
1
第4章几何光学基础
几何光学的基本定律物像基本概念球面和球面系统平面和平面系统光学材料（自学）
2
1.1 几何光学的基本定律
基本概念发光点与发光体
当发光体（光源）的大小和其辐射作用距离相比可略去不计时，该发光体可视为是发光点或点光源。任何发光体（光源）可视为由无数个这样的发光点的集合。
28
1.2 物像基本概念
光
Q
具
组
实物成实像
Q 光具组
虚物成实像
QQ '
光具 Q' 组
实物成虚像
Q
Q'

'
光
具
Q
组
虚物成虚像
29
1.2 物像基本概念
物与像：
物视为无数物点的集合，若每一物点经光学系统后都有对应的像点，像点的集合就称为光学系统对该物所成的完善像（理想像）。物和像的对应关系光学
47
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
轴向放大率
dl dl
由物像公式 nnnn l l r
得 dlnl2n2
dl nl2 n
恒为正值，表示物点沿轴移动，其
像点以同方向沿轴移动。
48
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
当物点沿轴移动有限距离
l l
2
1
l l
2
1
由
nnnnnn l2 l2 r l1 l1
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
符号规则
光路方向规定光线从左到右的传播方向为正，即正向光路，反之为反向光路。

应用光学第一章几何光学基本原理

种性质更加突出。——波粒二象性 • 一般情况下，把光作为电磁波看待，称为“光波”
λ
第六页，讲稿共五十七页哦
第1节光波和光线
三、光的特性
• 光的本质是电磁波
• 光的传播实际上是波动的传播 • 物理光学
研究光的本性，并由此来研究各种光学现象
• 几何光学不考虑光的本性，研究光的传播规律和传播现象
第七页，讲稿共五十七页哦
v2
v
第十八页，讲稿共五十七页哦
第3节折射率与光速
四、用绝对折射率表示折射定律
• 折射定律：
sin I 1 n1, 2 sin I 2
• 相对折射率与绝对折射率的关系：
n1, 2 n 2 n1
• 所以， sin I 1 n 2 sin I 2 n1
•或
n 1 sinI1 n 2sinI2
第十九页，讲稿共五十七页哦
• 三、透镜
• 透镜的作用——成像
– 正透镜成像：中心比边缘厚，光束中心走的慢，边缘走的快—— 成实像。
– 负透镜成像：边缘比中心厚，光束中心走的快，边缘走的慢—— 成虚像。
PP’AQ源自Q’P’ PA’
A A’
Q Q’
第二十八页，讲稿共五十七页哦
第6节光学系统类别和成像的概念
四、成像的概念
• 像：出射光线的交点 – 实像点：出射光线的实际交点
同心光束
平行光束
像散光束
第十二页，讲稿共五十七页哦
第2节几何光学基本定律
一、光的传播现象分类
• 光的传播可以分为两类：
– 光在同一种均匀透明介质中传播：
直线传播定律
– 光在两种均匀介质分界面上传播：
➢ 反射定律，折射定律
A

第1章绪论和几何光学的基本原理

n0
0
1
n2 n1
利用高折射率材料制成芯线，外包一层低折射率的皮，由于光线的全反射，光线在芯内是锯齿形折线的径迹。
单根阶跃型光纤只能传光而不能传图像，将众多光纤集束为光缆便可传图像。
N.A. n0 sin 0 n12 n22
称为阶跃型光纤的数值孔径
例一一介质的折射率沿介质表面的法线方向连续变化，光线斜入射，求在介质中光线路径的方程。
色散现象原因：折射、干涉、衍射、散射、偏振？
色散现象原因：折射、干涉、衍射、散射、偏振？
鸽子脖颈羽毛水面的汽油膜茶水表面的浓缩油滴烧焦的不锈钢炊具表面
云中的小水滴
碟翼
蚌壳表面
猫眼石
四.光的可逆性由于折射定律的对称性,可得出光线传播的可逆性。
表明：当光线沿与原来方向相反的方向传播时，其路径不变。
n
n > 1，介质中的波长变短了！
科西公式：
夫琅禾费线标识符号
波长（nm）
色视觉
冕玻璃（K9）
钡冕玻璃（BaK7）
轻火石玻璃（QF3）
重火石玻璃（ZF1）
－
h
365.0 （紫外）
404.7 蓝
1.535 82 1.529 82
1.594 17 1.586 20
1.611 97 1.599 68
2. 光的独立传播定律：两束光在传播途中相遇时互不干扰，即每一束光的传播方向及其他性质(频率、波长、偏振状态)都不因另一束光线的存在而发生改变
3. 光的折射、反射定律：
(1) 光的反射定律：反射线位于入射面内，反射线和入射线分
居法线两侧，反射角等于入射角，即 i1 i1
(2) 光的折射定律：折射线位于入射面内,折射线与入射线分居

第1章几何光学基本定律与成像概念.

物方孔径角
A 球心• C
•
顶点O
光轴
一、基本概念与符号规则
注意：习惯上，一般取光线的方向自左向右进行
第二节：成像的基本概念与完善成像条件
一、光学系统与成像概念物点发出的球面波（同心光束）经光学系统后仍
为球面波（同心光束），则其中心为物点的完善像点。物体上每个点的完善成像点的集合即为物体的完善像。
物所在空间称物空间，像所在空间称像空间。
下面介绍成像的几个基本概念：光束的分类；物像与光束的对应关系；完善成像的条件。
几何光学波面只是垂直于光线的几何曲面。
几何光学就是应用几何光线的概念来研究光在不同条件下传播特性的一门学科！
二、几何光学基本定律
几何光学以下面几个基本定律为基础：
1. 光的直线传播定律 2. 光的独立传播定律 3. 光的反射定律：I = I 4. 光的折射定律
N
A
B
I I
Pn
Q
n O
N I C
n siIn n siIn
以上四个基本定律是几何光学研究各种光的传播现象和规律以及光学系统成像特性的基础！
二、几何光学基本定律
角度的符号： (1) 均以锐角度量； (2) 由光线转向法线，顺时针方向形成的角度为正，逆时针方向为负。
N
A
B
I I
Pn
Q
n O
N I C
定律的局限性：例如当光经过小孔时会出现衍射，不再沿直线传播；当两束相干光相遇时，会出现干涉；
回顾
• 几何光学的基础：折、反定律，费马原理和吕马斯定律三者可以互相推导出来，因此，三者之中任一个可以作为几何光学的基本定律，而其他二者可以作为推论！

绪论几何光学基本概念共57页

绪论几何光学基本概念
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚的工人总是说工具不好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。-- 戴尔．卡脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

绪论几何光学基本概念new课件课件

光的反射现象及其规律
反射现象
• 当光照射到物体表面时，光的一部分能量被物体表面反射回空气中的现象称为反射
• 反射现象遵循反射定律和折射定律
反射规律
• 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角，即θ1=θ2
• 折射定律：反射光线和折射光线与界面的法线在同一平面内，且折射角等于入射角与反射
• 测距仪利用光的反射或光的折射原理测量距离
• 测距仪通常采用激光作为光源，具有高精度和快速测量等优点
测量仪器的种类
• 测距仪：用于测量距离
• 经纬仪：用于测量角度
• 水准仪：用于测量高差
04
光的干涉与衍射
光的干涉现象及规律
干涉现象
• 当两束或多束具有相同频率、相位差的光波在空间的某些点相遇时，光波的振幅
相加，形成干涉现象
干涉规律
• 干涉现象遵循干涉公式：I=2Ia cos(Δθ)，其中I为干涉光强，Ia为单束光强，Δθ为
两束光波的相位差
• 干涉现象中，会出现亮纹和暗纹，亮纹对应于相位差为0或整数倍的位置，暗纹对
应于相位差为奇数倍的位置
光的衍射现象及规律
衍射现象
• 当光波通过小孔或障碍物时，光波在物体的背后形成衍射现象
XX
XX
小无名 DOCS
绪论几何光学基本概念new课件
01
几何光学基本概念及原理
光的传播特性及直线传播原理

光是一种电磁波
• 电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ
射线
• 光具有波长、频率和波速等特性
• 光的波长决定了光的颜色

光的传播特性
• 光在真空中的传播速度为3×10^8米/秒

基础光学第1章几何光学1课件

2）透射次波
当入射光n从An入射至Bn 反射次波面：A1C1 = v1tn , B2C2 = v1 (tn - t2), ……, Bn , 波面为C1Bn。透射次波面：A1D1 = v2tn , B2D2 = v2 (tn - t2), ……, Bn ,波面为D1Bn。
利用惠更斯原理解释反射和折射定律：
1.1几何光学的基本概念和基本定律
1.1-1 光源、光波与光线的概念
光源：能够发光或能够辐射光能量的物体
光线：发光点发出的携带能量并具有方向的几何线，它的位置和方向代表了光能向外传播的领域和方向。
光束：光线的集合体，分为平行光束、同心光束
1.1-2 光线传播的基本定律
光的直线传播定律:
光在均匀媒质中沿直线传播。
惠更斯（1629～1695）
波动的几个基本概念
波动是扰动在空间里的传播波面
光扰动同时到达的空间曲面称为波面。波面上的各点具有相同的相位（等相位面）
波线
球面波
平面波
波线
波面
波场中的一组线，线上每点切线方向代表该点处光扰动传播的方向。
波线代表能量流动的方向，于波面正交。
球面波的波线构成同心波束，平面波的波线构成平行波束；
折射定律
折射率与光速比
由： sin i1 n2 sin i2 n1
sin i1 v1 sin i2 v2
得到： n2 v1
n1
v2
设入射方为真空，n1 = 1，v1 = c 。则媒质的绝对折射率为：
n c v
或：
v
c
n
光在媒质中的速度小于光在真空中的速度
1.3 费马原理
1.3-1 光程的概念
光的独立传播定律:

几何光学的基本原理和成像的概念课件

t + Δt 时刻 t 时刻
A
光线是波面的法线波面是所有光线的垂直曲面
应. 用光. 学
1.1 第一章几何光学的
基本定律和成像的概念
5. 光束：
1）概念：与波面相
对应的法线（光线）集
合，称为光束。
光
2）同心光束：对应于波面为球面的光束称之为同心光束。
束示意
图
3）分类：根据光束
的传播方向分为：会聚
应. 用光. 学
第一章几何光学的基本定律和成像的概念
光是什么？
光和人类的生产、生活密不可分；
•人类对光的研究分为两个方面：光的本性，以此来研究各种光学现象，称为物理光学；光的传播规律和传播现象称为几何光学。
•1666年牛顿提出的“微粒说” •1678年惠更斯的“波动说” •1871年麦克斯韦的电磁场提出后，光的电磁波 •1905年爱因斯坦提出了“光子”说 •现代物理学认为光具有波、粒二象性：既有波动性，又有粒子性。
sin I sin I '
n' n
或者写为：n sin I n' sin I '
反射定律为折射定律的一种特例.
应. 用光. 学
第一章几何光学的基本定律和成像的概念
判断光线如何折射
I1
I1
空气 n=1 水 n=1.33
I2
玻璃 n=1.5 空气 n=1
应. 用光. 学
第一章几何光学的基本定律和成像的概念
研究光的本性，并由此来研究各种光
学现象
量子光学
研究光的量子性
应用
光学
第一章
几何光学的基本定律和成像的概念
本章内容教学重难点

几何光学基本概念.

4.光束在各向同性介质中，光线沿着波面的法线方向传播，可以认为光波波面法线就是几何光学中的光线，与波面对应的法线束称为光束。
光机电应用技术国家教学资源库
课程小结
➢ 本小节主要讲述了几何光学的基本概念。
光机电应用技术国家教学资源库
作业布置
作业
1. 举例说明什么是光源？ 2. 简述光面的概念？
几何光学基本概念
2.波面光是一种电磁波，任何一个发光体都是一个波源。光的传播过程也正是电磁波的传播过程。光波是横波，在各向同性介质中，其电场的振动方向与传播方向垂直，振动相位相同的各点在某一时刻所形成的曲面称为波面。波面可以是平面、球面或其他曲面。
光机电应用技术国家教学资源库
几何光学基本概念
光机电应用技术国家教学资源库
几何光学基本概念
课程：激光安全与防护主讲教师：祁春野
光机电应用技术国家教学资源库
教学目标
了解几何光学的基本概念。
光机电应用技术国家教学资源库
几何光学基本概念
1.光源能够辐射光能的物体。如日光灯、太阳、白炽灯、碘钨灯、钠灯、激光器等。
光机电应用技术国家教学资源库
3.光线几何光学中研究光的传播，并不是把光看成电磁波，而是把能够传输能量的几何光线，这样的几何线称为光线。
光机电应用技术国家教学资源库
几何光学基本概念
3.光线几何光学中研究光的传播，并不是把光看成电磁波，而是把能够传输能量的几何光线，这样的几何线称为光线。
光机电应用技术国家教学资源库
几何光学基本念

眼镜光学

眼镜光学绪论几何光学的基础第一单元：基本概念一、光的基本性质1、发光体和发光点发光体：所有本身能发光的物体，称为发光体。

如太阳、电灯。

发光点：不考虑发光体的大小时，可将其示为发光点或点光源，以下讨论的光源都为点光源。

2、光波和光束可见光，可见光之外两端为紫外线和红外线，为不可见光，是对眼的有害光线。

其中紫外线分为UV A、UVB、UVC三段，UVC可被臭氧层吸收，UVB可晒黑皮肤、长期可损伤角膜，引发雪盲，UV A可伤及晶状体、引发日照性白内障。

红外线的热效应对眼的伤害最大。

3、光线发散光线，会聚光线，平行光线（画图示之）二、基本定律：（画图示之）1、光的直线传播定律：光在均匀透明的介质中是直线传播的。

2、光的独立传播定律：光在均匀透明的介质中是独立传播的，互不干扰。

3、反射定律：当光入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光要反射回原来的介质中，入射角(a)=反射角(b)。

法线(c)：垂直于界面的线。

入射角(a)：入射光与法线的交角。

反射角(b)：反射光与法线的交角。

4、折射定律：当光线入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光线要透过分界面而折射到另一个介质中。

折射率：材料对光线的偏折能力。

5、光路可逆原理：光的行进路线为光路，光路是可逆的。

6、光学符号规则：采用卡笛生系统（Cartesian），假定所有光线从左向右进行。

所有光线自透镜向左度量的距离为负，向右度量的距离为正。

（画图）第二单元透镜及成像一、球面透镜1、凸透镜：中间比边缘厚的透镜，有会聚作用。

凹透镜：中间比边缘薄的透镜，有发散作用。

透镜屈光力单位2、屈光度：透镜屈光力大小的单位（Diopter，简写为D）。

屈光度是以透镜焦距（单位是米）的倒数来表示的。

D=1/f,f为焦距。

例如，焦距为2米的透镜，其屈光度为1/2=0.5D。

3、透镜成像公式：1/像距—1/物距=1/焦距，称为高斯透镜公式。

画图表示，注意像距的正负号，正号为凸透镜，负号为凹透镜。