1、第 21章 几何光学教学基本要求教学基本要求一、掌握一、掌握 单球面折射公式，单球面折射公式， 能解决能解决 共轴球面系统的成像共轴球面系统的成像问题；问题；二、理解二、理解 薄透镜的几个参量，薄透镜的几个参量， 掌握掌握 透镜成像公式，透镜成像公式， 能解能解决决 透镜组成像问题；透镜组成像问题；三、了解三、了解 眼睛的光学结构及其屈光系统，眼睛的光学结构及其屈光系统， 掌握掌握 眼屈光不眼屈光不正的矫正；正的矫正；四、理解四、理解 常用光学仪器的基本原理及应用中的有关问题常用光学仪器的基本原理及应用中的有关问题。21.0 概述光给人以视觉，人类主要是通过光从物质世界获得信息，进而认识物质世
2、界的。人类对光现象、光的传播规律、光的本性及光与物质的相互作用的研究已有三千多年的历史，已经形成了完整的学科，成为物理学中一个重要部分。光学分为 几何光学 、 波动光学 和 量子光学 三部分 .几何光学 以光的直线传播为基础，研究光的反射、折射传播规律及成像问题，是设计光学仪器的主要依据； 波动光学 主要研究光的干涉、衍射和偏振等光的波动性质和规律，以及在生产实际中的应用； 量子光学则是以量子理论为基础，将光作为一种能量子，从微观过程研究光与物质相互作用的规律 .几何光学 是以光线的 直线传播 为基础，一般不考虑 光的波动性 ，主要应用光的反射、折射定律研究系统成像问题，在光学仪器的制造和临床
3、应用中有重要意义。光的反射定律 -入射光折射光反射光光的折射定律 -20.3 球面折射20.3.1 球面折射当光线从一种媒质进入另一种媒质，且两种媒质的界面是球面的一部分 时，所发生的折射称为 球面折射 。一、单球面折射CAO SS P 像物主光轴CAO SS P 像物主光轴由三角公式知 由折射定律有 只考虑近轴光线的折射 -代入 得 将 代入 得移项得将 代入 ，得消去 AP得符号规定： 实物、实像时， u、 v 取正号；虚物、虚像时， u、 v 取负号。凸球面迎着入射光线时， r 取正号；凹球面过迎着入射光线对时， r 取负号。虚物的概念： 物是 入射光线的会聚点，当入射光线为发散光线时，
4、该物为实物；若入射光线为会聚光线，则该物为虚物。单球面折射公式例 20.1 有一折射率为 1.54的玻璃棒，一端为 r=30mm的抛光凸球面，另一端为磨砂的平面。试问该棒长为多少时，正好使无穷远处物体经球面后清晰地成像在磨砂平面上。S 像O解： 如图所示，已知由单球面折射公式有v为正，是实像二、焦点、焦距和光焦度当点光源在主光轴上的 点时，如果折射光为平行于主光轴的光线 (像距为无限远 )，则 点称为 第一焦点 ，该点到 O点的距离称为 第一焦距 ，用 表示。O当平行于主光轴的光 (物距为无限远 )经折射而成的像在主光轴上的 时，称 点为 第二焦点 ，该点到 O点的距离称为 第二焦距 ，用 表示。O 和 的大小表征着折射面的折射本领。
