1、第一节 几何光学的基本定律和基本原理一、 几何光学的基本定律1. 光的直线传播定律 在均匀介质中，光沿直线传播 .光的直线传播是我们日常生活中司空见惯的现象 .2. 光的反射定律 反射光线、入射光线总是和法线处在同一平面 (入射面 )内，入射光线和反射光线分居于入射点界面法线的两侧，反射角等于入射角 .3. 光的折射定律 折射光线与入射光线和法线同处在一个平面上，入射光线和折射光线分居于法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个取决于两介质光学性质及光的波长的常量.入射光线折射光线i1i2法线介质 1介质 2 斯涅耳定律棱镜的色散棱镜对不同波长的光折射率不同（光学玻璃），波长越小，折射率越大（正
2、常色散），紫光偏折最大。4. 光的独立传播定律 光在传播过程中与其它光线相遇时，不改变传播方向，各光线之间互不受影响，各自独立传播，会聚处，光能量简单相加 .5. 光路可逆性原理 如果反射光或折射光的方向反转，光线将按原路返回 .二、全反射1)光需由光密介 质 射向光疏 介 质 .2) 入射角大 于临 界角 . 1. 产生全反射的条件：2. 临界 角的 计算：临 界角 ：折射角 等于 90度时 的入射角。若光密介质 和光疏 介质 的折射率分 别为 n1和n2(n1 n2)， 则三、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或恒定值，也就是说，光沿光程为最小值、最大值或恒定值的路程传播
3、。这是几何光学中的一个最普遍的基本原理，称为费马原理，数学表示式为：极值（最大值、最小值或恒定值）第二节 几何光学成像的基本概念和薄透镜成像规律一、 同心光束 物和像若光束相交于一点，这样的光束称为 同心光束 .发光点： 发射光线的光源，其本身线度比观察点距离小很多，此时可将光源抽象为几何点，称发光点.S发散的同心光束 会聚的同心光束S物：入射光束的心 实物 发散虚物 会聚像：出射光束的心 实像 会聚虚像 发散二、光在平面上的反射成像 同心光束经平面反射后仍然保持为同心光束，它只是改变了光束前进的方向，所以它能生成物点的像 平面镜是最简单的理想光学系统三、光在球面上的折射和反射 光轴： 光学系统的对称轴光轴傍轴 光线： 与光轴夹角较小，并靠近光轴的光线.蓝线 傍轴光线绿线 非傍轴光线1、单球面折射的物像公式 (1)符号法则 ： 线段 :由顶点 O为起点 ,沿光线进行方向（图中自左向右）为正 ,逆光线进行方向为负 .在垂直方向上 , 光轴上方为正、下方为负 . 角度 :(锐角 ) 以主轴或法线转向某光线顺时针为正，逆时针为负 . 图中标出 :必须保证为正值 ,即本身为负时加负号.
