1、第 17章 几何光学17.1 几何光学的基本定律一 . 光的概述光是电磁波 , 称为光波 可见光波长 范围 :真空中光速 可见光频率范围 :不同波长的光波对人眼有不同的视觉反映760 630 600 570 450 430500 400 nm红外 紫外埃纳米 常用单位: 光的强度(光强 I ) 单位面积上的平均光功率由坡印廷矢量(能流密度)平均值确定真空中电磁波平均能流密度(Eo和 Ho分别是电场和磁场的最大值 )真空中光强介质中光强光强与电场强度 E2 成正比光强与光振动振幅 A2 成正比 单色光 具有单一频率(或波长)的可见光具有单一颜色,称单色光一般 ,可见光都不是单色的,含有多种波长成
2、分。 光谱 非单色光中各单色光强按波长的分布连续光谱不连续光谱 太阳光谱 原子光谱 谱线宽度 一般,单色光的波长也有一定的范围原子指纹二 . 几何光学三定律波源 光源波阵面 光传播过程中光到达空间的点的集合1. 几个基本概念点光源:波阵面呈球形 球面波扩展光源或无穷远处点光源:波阵面呈平面 平面波波射线(波线、光线) 代表光波传播方向的射线从光源出发 与波阵面正交 波阵面和波射线的图示平面波 球面波*2. 几何光学三定律在非均匀介质中,光线发生弯曲 日出、日落海市蜃楼介质突变:光线发生折射、反射定律 2:光的反射定律定律 3:光的折射定律 n1n2定律 1:光在真空中或 均匀 介质中沿直线传播三 . 全反射由折射定律可求得折射角光密媒质到光疏媒质折射角大于入射角增大入射角 i,可使折射角 r =900 临界角继续增大入射角 i ,全反射光线无折射,只有反射n1n2 全反射角折射角 r =900对应的临界角 应用:光导纤维(光纤)