医学物理学：19第十四章 几何光学(一)

A
O
P rC
I
则有折射定律： 注意到当一个角 很小时，数学上有
（弧度）
可以推得 其中
—— 单球面折射公式 —— 物距 —— 像距
上述单球面折射公式对凸、凹球面都
注 意
适用。但在应用中， u、v、r 的符号
选取要按照以下规则：
实物物距（像距） 虚物物距（像距） 入射光对凸球面 入射光对凹球面
u （v ）取正值 u （v ）取负值 r 取正值 r 取负值
例
注意：
证明
推论
例
解 充分必要条件
一、物理学的研究对象
本
小结
次
课
程
内
实验
容
u 称为中间变量 问题
例
解题提示 —— 复合函数的求导公式
问题
金属拉伸实验模型
答案
实验结果
注
结论
问题意：合成的两个简谐振动是否还是简谐振动？
对成象质量、光学仪器的分辨本领等问题， 就不能完全依靠几何光学，必须同时应用光的波 动理论，才能获得完满的解决。
第一节 球 面 折 射
当两种折射率不同的透明媒质的分界面为 球面的一部分时，光所产生的折射现象称为单 球面折射。
A
O
P rC
I
A
O
P rC
I
当光线 OA 与主光轴的夹角 很小时，此光线 称为近轴光线，否则称为远轴光线。 以下所讨论的都是近轴光线。
CO IP u 取正值； v 取负值； r 取负值；
C I OP u 取负值； v 取正值； r 取正值；
称 为折射面的焦度，单位是 D （屈光度），
I
FC
P
称为第一焦距。
F C
PI
称为第二焦距。
例 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)若将此棒放入水（n = 1.33）中时，物距不 变，像距应是多少（设棒足够长）？
如果研究对象的几何线度与光波波长相近， 则由几何光学得出的结果与实际情况有显著的差 别，此时必须用波动光学来研究。只有当研究对 象的几何线度远大于光波波长，由此波长可视为 零时，几何光学和波动光学的结论才一致。因此 ，几何光学是波动光学当波长趋近零时的极限。
由于在实际应用中大多数光学元件的线度比波长 大得多，因此，从实用观点来看，几何光学理论 仍是严密的、正确的。
O
C
例 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。
O
I
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
小结
单球面折射公式
球
面 折
折射面的焦度定义
射
第一（第二）焦距定义
A
O
P rC
I
则有折射定律： 注意到当一个角 很小时，数学上有
（弧度）
可以推得 其中
—— 单球面折射公式 —— 物距 —— 像距
称 为折射面的焦度，单位是 D （屈光度），
I
FC
P
称为第一焦距。
F C
PI
称为第二焦距。
作业
做教材中第239页 第14－1题。
本 次 课 程 内 容
第三章 流 体 的 运 动
第一节 理想流体 稳定流动
1.抽象 2.逻辑性强 3.相对独立
§3 多 项 式 的 除 法
注:
定义 4 定理 2
复习
衍射现象及分类
光 的 单缝衍射
衍 射
圆孔衍射
光栅衍射
本次课程内容
不考虑光的波动性，而仅以光的直线传播性 为基础，研究光在透明介质中传播问题的光学学 科称为几何光学。
几何光学的理论基础是由实际观察和直接实 验得到的三个基本定律：
1. 光的直线传播定律； 2. 光的反射和折射定律； 3. 光的独立性定律（两束光互不干扰） 。