1、几何光学以几何定律和某些基本实验定律为基础 ,研究光在透明介质中传播 和成像 问题的光学 -几何光学一、几何光学历史二、几何光学基本概念、定理、定律三、光在平面上的反射和折射、全反射四、光在球面上的反射和折射五、薄透镜成像一、几何光学历史1、墨子（前 468-前 376）2、欧几里得（前 330-前 275）3、克莱蒙得（ 50-？）和托勒密（ 90-168）4、阿勒 哈增（ 965-1038）5、沈括（ 1031-1095）6、培根（法国 1214-1294）7、波特（ 1535-1615）墨子及其弟子在墨经中，记载着光的直线传播（影的形成和针孔成像等）和光在镜面（凹面和凸面）上的反射等现象
2、，并提出了一系列经验规律，把物和像的位置及其大小与所用镜面曲率联系起来。这是关于光学知识的最早记录。欧几里得所著光学研究了平面镜成像问题，指出了反射角等于入射角的反射定律。克莱蒙得和托勒密研究了光的折射现象，最先测定了光通过两种介质分界面时的入射角和折射角。阿勒 哈增著有光学全书，研究了球面镜和抛物面镜的性质，并对人眼构造及视觉作用做了详尽的叙述。反对欧几里得和托勒密关于眼睛发出光线才能看到物体的学说，认为光线来自于看到的物体，并且光是以球面形式从光源发出；反射光线与入射光线同面且入射面垂直于界面。沈括撰写的梦溪笔谈对光的直线传播及球面镜成像做了比较深入的研究，并说明了月相的变化规律及月食的成
3、因。培根提出了用透镜矫正视力和采用透镜组构成望远镜的想法，并描述了透镜焦点的位置。波特发明了成像暗箱，并在 1589年的论文自然的魔法中讨论了复合面镜以及凸透镜和凸透镜组合。8、李普塞（ 1587-1619）9、简森（ 1588-1632）和冯特纳10、伽利略11、开普勒（ 1571-1630）12、斯涅尔（ 1591-1626）13、笛卡尔（ 1596-1650）14、费马（ 1601-1665）15、牛顿（ 1642-1727）之后光学经历了波动光学时期和量子光学时期发展到现代光学时期。李普塞在 1608年发明了第一架望远镜。简森和冯特纳在十七世纪初制造出最早的复合显微镜。1610年伽利略
4、用自制的望远镜观察星体发现了绕木星运行的卫星。开普勒于 1611年发表了他的著作折光学，该书在形式上和内容上均可以和现代几何光学教材相媲美，他提出了照度定律，同时设计了开普勒式天文望远镜。斯涅尔（ 1591-1626）于 1621年从实验中发现了折射定律。笛卡尔（ 1596-1650）第一个把折射定律归纳成解析式。费马（ 1601-1665）在 1651年提出最小时间理论，并说明由此可以推出折射定律和反射定律。牛顿（ 1642-1727） 1672年进行白光实验，发现色散现象，他还仔细观察了牛顿环。在 1704年出版的光学一书中，根据光的直线传播性质，提出了光是微粒流的理论。二、基本概念、定理
5、、定律2.1基本概念1、光轴2、物点和像点：若以 A点为顶点的入射光束经过某一光学系统后，变成了以 A为顶点的出射光束，则称 A为物点， A为物点 A经过光学系统所成的像。3、物象的虚实：若物像点由实际光线相交而成，则物像成为实物和实像；若物像点由光线的延长线相交而成，则物像称为虚物和虚像。实物可能成虚像，虚物也可能成实像。4、物方空间和像方空间：一个成像的光学系统将空间分成两部分，入射的同心光束所在的空间为物方空间，出射的同心光束所在的空间为像方空间。5、折射率（ n)6、光程2.2几何光学的基本定律、定理1、光在均匀介质中的直线传播定律。2、光通过两种介质分界面时的反射定律和折射定律。3、光的独立传播定律和光路可逆原理。4、费马（ Fermat）原理：两点间光的实际路径，是 光程平稳 的路径。（ 1679年）反射定律证明考虑由 Q发出经反射面到达 P的光线相对于反射面取 P的镜像对称点 P，从 Q到 P任一可能路径 QNP的长度与 QNP相等显然，直线 QNP是其中最短的一根，从而路径 QNP长度最短根据费马原理， QMP是光线的实际路径 2.2.1反射定律：2.2.2折射定律如图因此折射点必在 OO上 ,入射面和折射面在同一平面内。
