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1、第一章、几何光学的基本定律与成 像概念 轻松自信地设计和交付精美的演示文稿。 光的微粒说 以牛顿为代表，认为光是从光源中发射出来的粒子。这一学说 可解释光的直线传播定律，以及光的反射和折射定律。 光的波动说 微粒说不能解释光的干涉和衍射等现象。在牛顿倡导微粒说 的同时，惠更斯等人主张波动说。惠更斯次波原理可解释光的反 射定律和折射定律，并能解释方解石的双折射现象。 光本质的探讨 惠更斯 托马斯杨 菲涅尔 泊松 微粒说波动说 牛顿 17世纪 19世纪 法国人傅科 微粒说：大于光在真空中的速度 波动说：小于光在真空中的速度 泊松斑 关于光在水中的速度 麦克斯韦 1873年完成了电磁学通论 提出了电
2、磁波 光是电磁波的一种 赫兹 观察到了电磁波 用紫外光照到实验装置上，电磁波出来 的稍微容易些 爱因斯坦 普朗克 电磁波动说在解释“热幅射实验”及“光电效应”等实验遇 到困难。 光电效应 光的微粒说 光子说 热幅射实验 光的干涉 衍射 水中光速的测量 光电效应 康普顿散射 微粒说 波动说 u 1924年法国人德布罗意（De.Broglie)大胆提出了“物质波”的概念， 尔后薛定谔、海森伯等人创建了量子力学，又将二者统一起来。 u 光是一个复杂的客体，它的本性只能通过它的表现来确定。它的某 些方面象波而另一方面象微粒（波粒二象性）。但它既不是经典的 波，也不是经典的微粒，也不是二者的混合体。 “
3、山重水复疑无路，柳暗花明又一村” 1.1 几何光学的基本概念 1、光波： u 光波是横波：把光作为电磁波来看待就称为“光波”。描述 波的物理量主要有波长、频率f、波速v，这三者之间满足 ： u 波长范围：光波波长范围大致为1mm 10nm,其中可见光 （人眼能感受的电磁波）波长范围为380nm760nm。 2、光的折射率： u 介质：波传递所需要的煤质 u 各种频率的光在真空中传播的速度为常数c,各种频率的光在介质中 的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 vn1, IIm 时 全反射 , 用于传像和传光 全反射的应用 （1 1）全反射）全反射棱镜：棱镜： 45 45 45 45 45 45
4、结结构：横截面为为等腰直角三角形的玻璃棱镜镜 两 种 用 法 作用：改变光路 优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小. 应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单 反相机，潜望镜，望远镜,自行车尾灯等 潜 望 镜 单反五棱镜用的是全反 射, 反射率非常高，光 路中光线损失非常少， 因此取景视野明亮清晰 , （2 2）光导纤维）光导纤维： 结结构：双层层介质质，内芯为为光密介质质，外套为为光疏介质质。 作用：传输传输 光、图图象或者其他信息。如光纤纤通信、内窥镜窥镜 等。 优优越性：光纤纤通信的主要优优点是容量大、衰减小、抗干扰扰性强 光导纤维在医学上的应用光导纤维在医学上的应用 :
5、:内内窥镜窥镜窥镜窥镜 1.3 成像的基本概念 光轴 光学系统的对称轴 对于一个透镜，光轴为两个球心的连线 对于一个球面，光轴是通过球心的直线 一个球面有无数光轴 一个透镜有一个光轴共轴球面系统 共轴光学系统 所有的球心都在一条直线上 物(像)空间 物(像)所在的空间，可从 - 到 + 实物(像)空间 实物(像)可能存在的空间 虚物(像)空间 虚物(像)可能存在的空间 实物(像)点 实际光线的交点(屏上可接收到) 虚物(像)点 光线的延长线的交点(屏上接收不到 , 人眼可感受到) 光 学 系 统 光 学 系 统 光 学 系 统 光 学 系 统 (a) 实物成实像 (b) 实物成虚像 (c) 虚物成实像(d) 虚物成虚像 发散发散 实 物虚 像 发散会聚 实 物 实 像 会聚会聚 虚 物 实 像 光束 物像 发散会聚 物实虚 像虚实 实实物成实实像虚物成虚像实实物成实实像 虚物成实实像实实物成虚像实实物成虚像 光束 物像发散会聚 物实虚 像虚实 多光组系统的物像关系
