医用物理学几何光学习题解答DOC.docx

第十一章几何光学 一、内容纲要 【基本内容】 1.单球面折射公式 n1 n2 n2n1 p p r 1）近轴条件 2）符号规定：凡是实物、实像的距离，p、p均取正当；凡是虚物、虚 像的距离,p、p均取负值；假如入射光芒对着凸球面，则 r取正当，反之，若 是入射光芒对着凹 球面，则r取负值． 2.单球面折射焦距 f1 n1 r f2 n2 r n2 n1 n2 n1 3．折射面的焦度 Φ n2 n1或Φ n1 n2 r f1 f2 4.单球面折射成像的高斯公式（近轴） f1 f2 1 p p 5．共轴系统成像规则采纳逐次成像法，先求出物体经过第一折射面后所成的像I1，以I1作为第二折射面的物，求出经过第二折射面后所成的像I2，再以I2作为第三折射面的物，求出经过第三折射面所成的像I3，挨次类推，直 到求出最后一个折射面所成的像为止． 6.薄透镜成像 （1）成像公式 1 1 n n0 (1 1) p p n0 r1 r2 （2）焦距公式 f [n n0(1 1)] 1 n0 r1 r2 （3）空气中 f [(n 1)(1 1)]1 r1 r2 （4）高斯公式 1 1 1 p p f 7.薄透镜组合 1 1 1 或 12 f f1 f2 8.厚透镜成像采纳三对基点作图 透镜的像差 远轴光芒经过球面折射时不可以与近轴光芒成像于同一地点，而产生像差，这类像差称为球面像差． 物点发出的不一样波长的光经透镜折射后不可以成像于一点的现象，称为色像 差． 简洁眼生理学上经常把眼睛进一步简化为一个单球面折射系统，称为 简洁眼. 11.视力 1 能分辨的最小看角 最小看角以分为单位．比如医学视力表，最小看角分别为 10分，2分，1 分时，其视力分别是 0.1，0.5，1.0．标准对数视力表，规定L 5lg，式中 视角θ以分为单位．比如视角θ分别为10分，2分，1分时，视力L分别为 4.0，4.7，5.0． 12．近视眼和远视眼 当眼睛不调理时，平行入射的光芒，经折射后汇聚 于视网膜的前面，而 在视网膜上成模糊的像，这类眼称为近视眼，而成像 在视网膜后，这样的眼称为远视眼． 11.放大镜的角放大率 y/f 25 a f y/25 显微镜的放大率 （1）理论放大率 y 25 y 25 M y y f2 f2 此中y/y为物镜的线放大率（m）， 25/f2为目镜的角放大率（a） （）实质放大率 s 25 25s M f2 f1f2 f1 式中s为显微镜与目镜之间的距离；f1为物镜的焦距；f2为目镜的焦距。 显微镜的分辨本事－瑞利判据 0.61 显微镜的分辨本事Z nsin 提升分辨本事方法（1）增添孔径数（2）短波照耀法 14.特别显微镜偏光显微镜、电子显微镜、超声显微镜、激光扫描共聚 焦显微镜。 【要点提示】 单球面折射 共轴球面折射系统 薄透镜的成像规律 薄透镜组合 放大镜、显微镜的放大率 显微镜的分辨本事． 非正常眼屈光不正的改正法． 难点提示】 厚透镜成像作图 显微镜原理． 显微镜分辨本事推导 二、学习园地 【历史妙闻】 1904年诺贝尔物理学奖授与英国皇家研究所的瑞利勋爵（Lord Rayleigh,1842—1919）,以表彰他在研究最重要的一些气体的密度以及在这 些研究中发现了氩  .  瑞利以谨慎、广博、精湛著称,并擅长用简单的设施作实验 而能获取十分精准的数据.他是在19世纪末年达到经典物理学顶峰的少量学者 之一,在众多学科中都有成就,此中尤以光学中的瑞利散射和瑞利判据、物性学 中的气体密度丈量几方面影响最为深远. 1986年诺贝尔物理学奖一半授与德国柏林弗利兹-哈伯学院 （Frize-Haber-InstitutderMax-Planck-Gesellschaft）的恩斯特.鲁斯卡 （ErnstRuska,1906—1988）,以表彰他在电光学领域作了基础性工作,并设计 了第一架电子显微镜；另一半授与瑞士鲁西利康（Ruschlikon）IBM和瑞士物 理学家罗雷尔（HeinrichRohrer,1933—）,以表彰他们设计出了扫描地道显 微镜. 1953年诺贝尔物理学奖授与荷兰格罗宁根大学的泽尔尼克(FritsZernike,1898—1966),以表彰他提出了相当法,特别发了然相当显微镜.相当显微镜是一种特别的显微镜,特别合用于察看拥有很高透明度的对象,比如生物切片、油膜和位相光栅等等.光波经过这些物体,常常只改变入射光波的位相而不改变入射光波的振幅,因为人眼及全部能量检测器只好鉴别光波强度上的差异,也即振幅上的差异,而不可以鉴别位相的变化,所以用一般的显微镜是难以察看到这些物体的. 【医学应用】 利用透镜的汇聚或发散作用，改正非正常眼。 电子显微镜对使基础医学研究从细胞水平进入到分子水平，能够研究光 学显微镜下所不可以分辨的