第3章几何光学3.ppt

光 学 第三章 几何光学的基本原理 本课内容： §3－7薄透镜 §3－8近轴物点近轴光线成象的条件 §3－7薄透镜 共轴光具组：由多个曲率中心都在同一直 线上的球面或平面组成的光学系统。 透镜：凸透镜、凹透镜 薄透镜：透镜的厚度与球面的曲率半径相 比可忽略的透镜。 1、近轴条件下薄透镜的成象公式（推导过程 P186~P187）: 薄透镜的高斯公式: 薄透镜的牛顿公式： 2、横向放大率 3、作图求象法（自学P190~P192） §3－8 近轴物点近轴光线成象的条件 平面折射 球面反射 光束单心性遭到破坏 球面折射 成像条件： （1）光线必须是近轴的 （2）物点必须是近轴的 一、近轴物点近轴光线球面反射的成象公式 （推导过程P193~P194）： 二、近轴物点近轴光线球面折射的成象公式 （推导过程P195~P196）： 【例1】 习题3－15：有两块玻璃（折射率1.5）薄透镜的两 表明各为凸球面和凹球面，曲率半径均为10cm。若 物和镜均浸在水中（水的折射率1.33 ），物在主轴 上距镜20cm处，作图和计算求象的位置。 对于凹透镜，其焦距： 【例2】习题3－17极薄的表玻璃两片，曲率半径分别为20cm和25cm，将两片的边缘胶合起来，形成内含空气的双凸透镜，把它置于水中，求其焦距是多少？ 物方焦距为： 【例3】有一折射率为1.5半径为4cm的玻璃球，物体在距球表面6cm处，求：1）象离球心之距离；2）象的横向放大率。 此象的横向放大率： 此象对于前一次成像的横向放大率 ： 再见！多谢合作。 * * * * P1 P2′ P1′ P4′ P3′ · · · · · O O′ t l′ l′ s′ -s -r2 r1 P P′ n n2 n1 c1 c2 定义物方焦距和象方焦距: 薄透镜的成象公式: x和x′分别为由两焦点作为起点计算的物距和象距。 p′ p -x x′ -s s′ F F′ O p′ p -x x′ -s s′ F F′ Q′ Q O y -y′ P O P′ C A -s -r -s′ Q Q′ 象方与物方焦点重合 球面反射的成象公式： 球面反射的高斯公式： 球面折射的成象公式： 物方和象方焦距： 球面折射的高斯公式 ： 解：对于凸透镜，其焦距 作图法求得象的位置为P′处： F′ O P P′ f′=39cm -s=20cm -s′ 此象是虚像。 利用薄透镜的高斯公式可求得象的位置P′为： 作图法求得象的位置为P′处： F′ O P P′ -s=20cm -s′ 此象是虚像。 -f′ =39cm 利用薄透镜的高斯公式可求得象的位置P′为： 解：由凸透镜的焦距公式得象方焦距 解：（逐次求象法） 1）由球面折射成像公式可得物体发出的光束经第一个球面（凸球面）透射所成象的位置 象与物在同一方，为一正立放大的虚象。 O -s/ P/ P -s s// P// 此象经第二个球面（凹球面）透射所成象的位置：