1、第一章 几何光学的基本原理 1.1 光线的概念 1.2 费马原理 1.3 单心光束 实象和虚象 1.4 光在平面界面上的反射和折射 光学纤维 1.5 光在球面上的反射和折射 1.6 光连续在几个球面界面上的折射 虚物的概念 1.7 薄透镜 1.8 近轴物点近轴光线成象的条件 1.9 理想光具组的基点和基面 1.10 理想光具组的放大率 *基点和基面的性质 1.11 一般理想光具组的作图求像法和物像公式1.1 光线的概念一、 光线与波面1、光源：发光物体统称光源以外形抽象分类点光源扩展光源面光源线光源2、光线：表示光波能流传播方向3、波面：是电磁波位相相同点的集合在 各向同性媒质 中，能量传播方
2、向垂直于波面，即光线是波面的法线方向。平面波平行光球面波发散光球面波会聚光二、 几何光学的基本定律1. 直线传播定律均匀介质 中光沿直线传播。非均匀介质中，光以曲线传播，向折射率增大方向弯曲2. 反射和折射定律反射光和折射光在 入射面 内；3. 光的独立传播定律和 光路可逆原理光按照一定的规律传播，若传播方向逆转，光路不变夏日柏油路上的倒影mirage1.2 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。也就是说， 光沿光程为最小值、最大值或恒定值的路程传播 。这就称为 费马原理 。由 费马原理可以直接推出直线传播定律以及反射和折射定律。dsA B均匀介质 L=nr非均匀介质 dl=
3、n ds表达式： =极值（最大、最小或稳定值）A B最小值 恒定值1.3 光在平面界面上的反射和折射 光学纤维一、 光在平面界面上的反射和折射1. 反射由 同心光束 PPn1n2P P2. 折射由 同心光束 象散光束同心光束近垂直入射窄光束 近似同心光束yyyP.13例 1二、 全反射 光学纤维1. 光密介质 光疏介质 n1n2n1n2i1i2ici1 ic得，入射光线从光密进入光疏介质，入射角增加到某一值，折射光线消失，光被全部反射，这种现象称为 全反射。定义： 临界角2. 光学纤维n1n2均匀材料：芯（光密介质），皮（光疏介质）n1n2不均匀材料： 光在此中传播向折射率高的方向弯曲。三、 棱镜中间折射率高，两边的低A棱镜的作用： 使光路发生转向 。全反射 向后反射不损失能量出射光线和入射光线之间的夹角 称为 偏向角。定义：Ai1 i2当 i1=i2时， 偏向角最小， 即为 最小偏向角 0。（ 对称光路）测出棱镜的最小偏向角，就可求出棱镜的折射率：棱镜的作用： 2、 色散 n=n()， 形成光谱 。折射棱主截面棱镜角光谱：红光偏折小蓝光偏折大只有单一级光谱
