第三章 几何光学 2013.12.6

1、垂轴放大率垂轴放大率yy定义：定义：MnnPPOP1P1NFF-x-fxfy-yxffx和和几何关系几何关系+近轴条件近轴条件snnsyysinsininin 折射定律：-ssnnPPOFF-ffiiy-y 近轴条件：syii tansintansinsyii和synsyn3讨论：讨论： 111放大像放大像 缩小像缩小像 物像等大物像等大 (1)nsn s yy(2)0y、y同号同号正像正像s、s同号同号物像在球面物像在球面同侧同侧实物实物 虚像虚像 虚物虚物 实像实像 40(3)y、y异号异号倒像倒像s、s异号异号物像在分界球面物像在分界球面异侧异侧实物实物 实像实像 虚物虚物 虚像虚像 n

2、nPPOFFnnPPOFF实物实物 实像实像实物实物 虚像虚像 yy薄透镜成像作图法凸透镜成像作图法：凸透镜成像作图法：当发光点不在主轴上时，有三条特殊光线经过透镜后方向确定：v 跟主轴平行的光线经过透镜后，通过焦点；v 通过焦点的光线，经过透镜后，跟主轴平行。v 通过光心的光线经透镜后，方向不变；ssOFF物体经过薄凸透镜成像物体经过薄凸透镜成像物体上每个点都有自己的像，这些点的像合起来，就是物体的像。作图时，通常只要作出物体上两个端点A和B的像就行了。OOF FF FOOF FF FOOF FF FA AB BA AB BA AB BB B A A B B A A A A B B 物体置于

3、透像二倍焦距之外（物体置于透像二倍焦距之外（u2f)u2f)物体置于透像二倍焦距之内，一物体置于透像二倍焦距之内，一倍焦距之外（倍焦距之外（2fuf)2fuf)物体置于透像一倍焦距之内（物体置于透像一倍焦距之内（uf)u 0 0，会聚作用，会聚作用 0 0，发散作用，发散作用 n n 光焦度是系统的光焦度是系统的 固有特征量，表征折固有特征量，表征折 射面的聚光本领。射面的聚光本领。 由其正负可判断由其正负可判断系统的性质系统的性质nnr 25-ffnnFFO n n F-ffnnFO n 0 0，会聚作用会聚作用 0 0，发散作用发散作用v例例:在制作氦氖激光管的过程中，往往采用内调焦平在制

4、作氦氖激光管的过程中，往往采用内调焦平行光管粘贴凹面反射镜，如图。图中行光管粘贴凹面反射镜，如图。图中F1是目镜是目镜L1的的焦点，焦点，F2 是物镜是物镜L2的焦点。已知目镜和物镜的焦距的焦点。已知目镜和物镜的焦距均为均为2cm，凹面镜，凹面镜L3的曲率半径为的曲率半径为8cm。v1 调节调节L2，使，使L1 与与L2之间的距离为之间的距离为5cm，L2与与L3之之间的距离为间的距离为10cm，试求位于，试求位于L2前前1cm的叉丝的叉丝P经光经光学系统后所成的像的位置。学系统后所成的像的位置。v2 当当L1 与与L2之间的距离仍为之间的距离仍为5cm，若人眼通过目镜，若人眼通过目镜能观察到

5、一个清晰的叉丝像，能观察到一个清晰的叉丝像，L3与与L2之间的距离应之间的距离应为多少？为多少？L1L2L3P1CPP3F2F1P5P2P4。cmrf,cmff422321 解：已知：解：已知：p.cms.cms.cmLL.cmLL ：求求或或4151105:(a)123221(1) P 对对L1直接成像：直接成像： cmfssffssfs4244211111 注意注意:光线从右向左成像时光线从右向左成像时, 符号法则不变符号法则不变, 但但 f 是是原公式中的原公式中的 f（2）p 经经L2、L3，L2、L1成像成像cmfsfssL22)1(2)1(222222 后后：经经过过.cmsLLsL12210)()(23233 反反射射：经经过过cmrsrss64)(12)(4)(12)(22333 再经过再经过 L2 （光线：右（光线：右左）左） s4 =10-6= 4cmcm)()(f