1、1Chap.3 Basic Principles of Geometrical Optics主讲人主讲人 :夏夏 光光 琼琼2主主 要要 内内 容容 3.1 几个基本概念和定律 费马原理 3.2 光在平面界面上的反射和折射光学纤维 3.3 光在球面上的反射和折射 3.4 光连续在几个球面界面上的折射 3.5 薄透镜 3.6 近轴物点近轴光线成像的条件 3.7 理想光具组的基点和基面3球面波球面波波面波面 波线波面波面 波线平面波平面波3.1.1 光线的概念光线的概念一、光线与波面43.1.2几何光学的基本实验定律（ 1） 光的直线传播定律（小孔成像、物体的影子）（ 2）光的反射定律和折射定律（
2、 3）光的独立传播定律和光路可逆原理 .适用条件：光波面线度 R远大于光波长 （否则，用衍射光学）53.1.3 费马原理费马原理 光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值。极小值：图（） 光的直线传播、光的反射定律、折射定律 极大值：图（ c）恒定值：图（ a）6由费马原理推导几何光学三定律由费马原理推导几何光学三定律(1)直线传播(2)反射定律(3)折射定律7证明： （ 1）作图（ 2） 入射面 上的光程最小8由光程取极小值条件 即得 （ 3）求入射面上的最小光程93.1.4 单心光束单心光束 实像和虚像实像和虚像有一定关系的光线的集合，称为 光束 1.单心光束：凡是具有单个顶点的光束 同心光束 。 发散光束：由一发光点发出的光束； 会聚光束：向中心会聚的光束。S发 散的同心光束 会聚的同心光束S单心光束在反射和折射后，光线的方向虽然改变了，但光束仍然具有单个顶点，这个顶点就是对应的像点2.光学系统：由不同材料做成的不同形状的反射面、折射面以及光阑组成的系统，其作用是变换光束反射镜、棱镜、透镜、光阑等是构成光学系统的基本元件。
