幾何光學(xué)知識
本文關(guān)鍵詞:幾何光學(xué),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
一:幾何光學(xué)知識
光是一種電磁波,具有波動和微粒兩重性。幾何光光學(xué)是拋開光的波動性,僅以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ),研究光在透明介質(zhì)中的傳播問題。
第一單元 基本概念
一:光的基本性質(zhì)
(一) 發(fā)光體和發(fā)光點
所有本身能發(fā)光的物體,稱發(fā)光體或光源。如太陽,電燈。不考慮發(fā)光體的大小時,可將其視為發(fā)光點或點光源以下討論中提到的光源,即為點光源。
(二) 光波和光速
光作為一種電磁波,有一定的波長,故又稱光波。人眼可見的光波稱為可見光,波長范圍為380-760nm。光波在真空中的傳播速度均為30萬千米/秒。
二:光的的基本定律
1. 定律:在均勻介質(zhì)中,光是沿著直線傳播的。
2. 在不均勻的介質(zhì)中光線將發(fā)生彎曲。
第二單元 透鏡及成像
一:透鏡
(一) 概述
1. 凸透鏡和凹透鏡
2. 由兩個折射面構(gòu)成的透明介質(zhì)稱為透鏡。兩個折射面可以是球面,或者一面是球面,另
一面是平面。中央比邊緣厚的透鏡稱為凸透鏡,也稱為正透鏡,會聚透鏡。中央比邊緣薄的透鏡稱為凹透鏡,也稱負透鏡,發(fā)散透鏡。
(二) 透鏡屈光力單位
透鏡屈光力大小的單位為屈光度(Diopter,簡寫為D)。屈光度是以透鏡的焦距的倒數(shù)來表示的。表示式是屈光度D=1/f,f為焦距(單位為米)。例焦距2米的透鏡,其屈光度為1/2=0.5D。
第二單元 三棱鏡
一:棱鏡和棱鏡效果
(一) 棱鏡
1. 定義:兩個平面相交形成的三角形透明柱稱為棱鏡。
(1) 棱:兩個平面相交的線稱為棱,又稱頂。
(2) 頂角:兩個平面相交的角稱為頂角。
(3) 底:與頂角相對的一面稱為棱鏡的底。
(4) 底頂線:垂直于底和棱的線稱為底頂線。
(5) 主切線:與底線和兩個平面垂直的切面為主切面,通常以其代表一個棱鏡。
(二) 棱鏡的光學(xué)特性
棱鏡能改變光束的方向而不改變其聚散度。
(三) 棱鏡的效果
通過棱鏡,能使物像看起來向棱鏡頂?shù)姆较蛞苿印?/p>
二:棱鏡的單位:棱鏡度(△)
三:棱鏡的標(biāo)記
棱鏡的標(biāo)記是記錄棱鏡底所在位置。底朝上(BU),底朝下(BD),底朝內(nèi)(BI),底朝外(BO)。
二:眼鏡光學(xué)
第一單元 球面透鏡,柱面透鏡及三棱鏡的光學(xué)特性
一:球面透鏡的光學(xué)特性
球面透鏡的視覺像移:將一3.00DS的球面透鏡置于眼前,通過鏡面觀察遠處目標(biāo),并緩緩上下移鏡片時,所見目標(biāo)也隨之上下移動;當(dāng)左右平移鏡片時,目標(biāo)也隨之左右移動,這種目標(biāo)的動向與鏡片平移方向一致稱為順動。將+3.00DS的球面透鏡置于眼前,通過鏡面觀察遠處目標(biāo),并緩緩上下移鏡片時,所見目標(biāo)逆鏡片移動方向而動,這稱為逆動。 二:柱面透鏡的光學(xué)特性
柱面透鏡的表示方法是由柱鏡度及軸位兩部分組成。如:-2.00DCⅹ180即軸位為180度的-2.00度柱鏡。
第二單元 球柱透鏡的聯(lián)全與轉(zhuǎn)換
一:透鏡的聯(lián)合
透鏡的聯(lián)合就是兩塊或兩塊以上的各種透鏡疊合,密接,透鏡的聯(lián)合用符號
二:球面透鏡的聯(lián)合
球面透鏡之間的聯(lián)合結(jié)果,可用求代數(shù)和的方法來獲得。
三:柱面透鏡的聯(lián)合
1. 同軸位柱面透鏡的聯(lián)合,其結(jié)果也是用代數(shù)和的方法獲得。
2. 軸位互相垂直的柱面透鏡的聯(lián)合。用光學(xué)十字線圖法求得
兩個軸位互相垂直屈光度數(shù)相同的柱面透鏡聯(lián)合后可成為一個球面透鏡。
四:球柱面透鏡的聯(lián)合
1. 同軸位球柱面透鏡的聯(lián)合:用代數(shù)和獲得
2. 軸位互相垂直的球柱面透鏡的聯(lián)合:用光學(xué)十字線圖法求得。
五:透鏡的光學(xué)恒等變換
1. 新球面透鏡的頂焦度為原球面透鏡與柱面透鏡頂焦度之代數(shù)和;
2. 新柱面透鏡的頂焦度為原柱面透鏡頂焦度的相反數(shù);
3. 新軸位:若原軸位小于,等于90的加90大于90的減90。
三:眼屈光學(xué)知識
一:眼屈光系統(tǒng)
(一) 眼的屈光系統(tǒng)的組成:角膜,房水,晶狀體,玻璃體。因其與空氣的境界及各
屈光介質(zhì)相互間之境界面大約均為球面,因此眼的屈光系統(tǒng)可以看作數(shù)個透鏡
所組成的共軸球面系統(tǒng)。
(二) 眼屈光系統(tǒng)的光學(xué)常數(shù):眼軸長度24。387MM,眼的總屈光力(靜止時)+58。
64D
二:調(diào)節(jié)與集合
(一) 調(diào)節(jié)作用
正視眼靜止時,從無限遠處物體發(fā)出的平行光線經(jīng)眼的屈光后形成焦點在視網(wǎng)膜上,故看遠清楚,,而近處物體(A)所發(fā)出的散開光線勢必結(jié)像于視網(wǎng)膜后(A`)遂看不清;人眼乃通過改變晶狀體曲率以增加眼的屈光力使近距離物體仍能成像在視網(wǎng)膜上達到
明視,此種作用機制稱為眼的調(diào)節(jié)。
(二) 集合作用:
當(dāng)近視物時,除上述調(diào)節(jié)作用外,雙眼還必須同時向內(nèi)轉(zhuǎn)動,使視軸能正對物體,這種作用稱為集合。
在調(diào)節(jié)與集合的同時還伴有瞳孔縮小。三者是在眼神經(jīng)支配下完成的?唇鼤r同時發(fā)生的調(diào)節(jié),集合及瞳孔縮小三種現(xiàn)象稱為近反射三聯(lián)動。
三:
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本文編號:250282
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