1、第十一章 几何光学 本章习题 6, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 191 单球面(成像公式 焦度 焦距) 薄透镜(成像公式 焦度 焦距 薄透镜组合)2 共轴球面系统 眼的曲光不正与矫正 放大镜 显微镜 3 柱面透镜 透镜的像差 纤镜第一节 球面成像当两种不同折射率的透明媒质的 分界面为球面 的一部分时,所产生的折射现象称为 单球面折射 。一、 单球面 折射n1n2pOCMN Ai1i2 Iprp图 11-1单球面折射由折射定律有:n1Sini1=n2Sini2OA是 近轴光线 APp、 p、 r,Sini1i1, Sini2i2n1i1=n2i2由图可知
2、i1=+ , = i2 +, 即 i2 = -n1 + n2 = ( n2 - n1 ) 由于 、 、 均很小, =AP/p, =AP/p, =AP/r代入有 单球面折射公式(适用与一切凸、凹球面)n1n2pOCMN Ai1 i2 Iprp图 11-1单球面折射单球面折射公式(适用与一切凸、凹球面)符号规则 :(1)凡是实物、实像的距离, p、 p均取正值。(2)凡是虚物、虚像的距离, p、 p均取负值。(3)若是入射光线对着凸球面,则 r取正值。反 之,若是入射光线对着凹球面,则 r取负值。规定(参见 梁中庆主编的医用物理学教程):( 1) 如果从物点到折射点的方向,与入射光线的方向相同,该
3、物称为实物,物距 p为正。反之物为虚物,物距为负。( 2)如果从折射点到像点的方向,与折射光线的方向相同,该像称为实像,像距 p 为正。反之像为虚像,像距为负。( 3)如果从折射点到曲率中心的方向,与折射光线的方向相同,曲率半径 r为正。反之 r为负。焦 度 (degree focus)单位 : m-1 , 也常用 屈光度( D)第一 焦距:pF1仅与球面曲率半径和球面两侧的折射率有关,称为折射面焦度。它表示球面的折射本领。中在n1 n2第二 焦距:n1 n2pF2此 式为 近轴光线 单球面折射成像的高斯公式用 f1 、 f2表示近轴光线的 单球面折射公式:f1 、 f2为正时, F1 、 F2是实焦点 。 f1 、 f2为负时, F1 、 F2是虚焦点。说明对于同一折射面,尽管两侧焦距可以不同,但其焦度是相等的。例题 11-1 某种液体( n=1.3)和玻璃 (n=1.5)的分界面是球面。在液体中有一物体放在球面的轴线上,离球面 40cm处,并在球面前 32cm 处成一虚像。求球面上的曲率半径,并指出哪一种介质处于球面的凸面。n1=1.3 n1=1.5O I ppP解:n1=1.3, n2=1.5, p= + 40cm, p= -32cm, 代入球面成像公式,有解得曲率半径为 r = -13.9 cm.由于 r 是负的,说明凹面对着入射光线,即玻璃处于折射面的凸侧。