横向放大率课件

光学系统实物成虚象光学系统物空间像空间实物成实象光学系统虚物成实象物：入射光束的心

实物→发散虚物→会聚

实象→会聚的心象：出射光束的心

虚象→发散的心物空间是入射光束所在的空间象空间是出射光束所在的空间可用这两个空间判断物象的虚实光学系统实物成虚象光学系统物空间像空间实物成实象光学系统虚物1…………n1n2nml1l2lm光程有可加性

[L]

=

(nili)

光程定义:光波在介质中所经历的几何路程l与介质折射率n之积nl。费马原理——光沿光程取极值的路径传播。物理意义为：光程表示光在通过介质中真实路程所需的的时间内，在真空中所能传播的路程

。…………n1n2nml1l2lm光程有可加性[L]=2§3单球面反射和折射

1.长度量:由指定的原点量起,方向与光的传播方向一致为正,反之为负.规定光线自左向右传播.原点(参考点)左边为负右边为正；一.符号法则：实物-y’y-S’-r-SS’虚象3.高度量:在光轴上方为正，下方为负。2.角度量:(锐角)以主轴或法线转向某光线顺时针为正，逆时针为负。4.图中标出:必须保证为正值即本身为负时加负号。§3单球面反射和折射一.符号法则：实物-y’y-S’3单心性受到破坏不能完善成像近垂直窄光束条件下，可近似完善成像二、傍轴条件傍轴光线：与光轴成微小角度yn1n2xP物点水介质空气介质物空间像空间像P1P2P`傍轴小物：点到光轴的距离远小于球面曲率半径傍轴小物，以傍轴光线成像单心性受到破坏近垂直窄光束条件下，可近似完善成像二、傍轴条件4三、傍轴球面折射的物象关系式物像关系式p定义光焦度单位m-1

表征处于确定介质中的球面的光学特性。

三、傍轴球面折射的物象关系式物像关系式p定义光焦度51、物象关系式2、物方焦点焦距

像方焦点焦距

3、高斯公式4、以焦点为原点的物象关系式——牛顿公式1、物象关系式2、物方焦点焦距像方焦点焦距3、高斯公式465.特例（1）球面反射焦点到顶点的距离—焦距（focallength）平行光线入射，，代入物像公式得，此时对应的像点叫焦点（focus）物像公式为（Gauss公式）5.特例焦点到顶点的距离—焦距（focallength7物距p=-60cm像距p`=-40cm水n=1.5空气n’=1例1：水深度为60cm处有一个青蛙，在水面上方看到的青蛙上升了多少cm?解：上升的高度为H=(1-n’/n)*(水深度)（2）平面折射物距像距水n=1.5空气n’=1例1：水深度为60cm处有一8主光轴-f`=-f-roCF,F`凹面镜-soCF,F`凸面镜r主光轴-f`=-f-roCF,F`凹面镜-soCF,F`9四、放大率（横向放大率）垂轴放大率：在傍轴条件下，拉-亥不变式四、放大率（横向放大率）垂轴放大率：在傍轴条件下，拉-亥不变10例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的凹面镜轴线上，试分别讨论物在离镜面顶点0.1m和0.6m时成像的情况。解：(1)p=-0.1m，r=-0.3m，代入球面镜公式像在镜后离顶点0.3m处，为虚像。像正立，且为物高的3倍。横向放大率例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.311例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的凹面镜，轴线上试分别讨论物在离镜面顶点0.1m和0.6m时成像的情况。解：(2)p=0.6m，r=-0.3m，代入公式解得m，像在镜前离顶点0.2m处，为实像。像倒立，且为物高的.

例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的12例3一个弯凸薄透镜的两表面半径r1、r2分别为20cm和15cm，薄透镜折射率为1.5，在凸面镀银。在球面前方40处的主轴上置一高为1cm的物，求像的位置和成像的性质。[解]（1）P经凹球面折射成像：p1=-40cm，n=1.0，n’=1.5，r1=-20cm，代入，即正立、缩小的虚像。例3一个弯凸薄透镜的两表面半径r1、r2分别为20cm和1513[解]（2）该虚像经凹球面反射成像：（令）即成倒立、缩小的实像。[解]（2）该虚像经凹球面反射成像：（令14[解]（3）光线自右向左经凸球面折射成像：cm，cm，，，代入物像公式得,解得cm，,即成正立、放大的实像。即最后成像于透镜左方8cm处，为大小是原物0.2倍的倒立的实像。总的横向放大率[解]（3）光线自右向左经凸球面折射成像：15物象关系式焦距横向放大率单球面折射单球面反射平面折射高斯公式牛顿公式像倒立像正立像缩小；，像放大。物象关系式焦距横向放大率单球面折射单球面反射平面折射高斯公式16光学系统实物成虚象光学系统物空间像空间实物成实象光学系统虚物成实象物：入射光束的心

实物→发散虚物→会聚

实象→会聚的心象：出射光束的心

虚象→发散的心物空间是入射光束所在的空间象空间是出射光束所在的空间可用这两个空间判断物象的虚实光学系统实物成虚象光学系统物空间像空间实物成实象光学系统虚物17…………n1n2nml1l2lm光程有可加性

[L]

=

(nili)

光程定义:光波在介质中所经历的几何路程l与介质折射率n之积nl。费马原理——光沿光程取极值的路径传播。物理意义为：光程表示光在通过介质中真实路程所需的的时间内，在真空中所能传播的路程

。…………n1n2nml1l2lm光程有可加性[L]=18§3单球面反射和折射

1.长度量:由指定的原点量起,方向与光的传播方向一致为正,反之为负.规定光线自左向右传播.原点(参考点)左边为负右边为正；一.符号法则：实物-y’y-S’-r-SS’虚象3.高度量:在光轴上方为正，下方为负。2.角度量:(锐角)以主轴或法线转向某光线顺时针为正，逆时针为负。4.图中标出:必须保证为正值即本身为负时加负号。§3单球面反射和折射一.符号法则：实物-y’y-S’19单心性受到破坏不能完善成像近垂直窄光束条件下，可近似完善成像二、傍轴条件傍轴光线：与光轴成微小角度yn1n2xP物点水介质空气介质物空间像空间像P1P2P`傍轴小物：点到光轴的距离远小于球面曲率半径傍轴小物，以傍轴光线成像单心性受到破坏近垂直窄光束条件下，可近似完善成像二、傍轴条件20三、傍轴球面折射的物象关系式物像关系式p定义光焦度单位m-1

表征处于确定介质中的球面的光学特性。

三、傍轴球面折射的物象关系式物像关系式p定义光焦度211、物象关系式2、物方焦点焦距

像方焦点焦距

3、高斯公式4、以焦点为原点的物象关系式——牛顿公式1、物象关系式2、物方焦点焦距像方焦点焦距3、高斯公式4225.特例（1）球面反射焦点到顶点的距离—焦距（focallength）平行光线入射，，代入物像公式得，此时对应的像点叫焦点（focus）物像公式为（Gauss公式）5.特例焦点到顶点的距离—焦距（focallength23物距p=-60cm像距p`=-40cm水n=1.5空气n’=1例1：水深度为60cm处有一个青蛙，在水面上方看到的青蛙上升了多少cm?解：上升的高度为H=(1-n’/n)*(水深度)（2）平面折射物距像距水n=1.5空气n’=1例1：水深度为60cm处有一24主光轴-f`=-f-roCF,F`凹面镜-soCF,F`凸面镜r主光轴-f`=-f-roCF,F`凹面镜-soCF,F`25四、放大率（横向放大率）垂轴放大率：在傍轴条件下，拉-亥不变式四、放大率（横向放大率）垂轴放大率：在傍轴条件下，拉-亥不变26例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的凹面镜轴线上，试分别讨论物在离镜面顶点0.1m和0.6m时成像的情况。解：(1)p=-0.1m，r=-0.3m，代入球面镜公式像在镜后离顶点0.3m处，为虚像。像正立，且为物高的3倍。横向放大率例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.327例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的凹面镜，轴线上试分别讨论物在离镜面顶点0.1m和0.6m时成像的情况。解：(2)p=0.6m，r=-0.3m，代入公式解得m，像在镜前离顶点0.2m处，为实像。像倒立，且为物高的.

例2有一长度为0.05m的棒状物，直立于曲率半径为0.3m的28例3一个弯凸薄透镜的两表面半径r1、r2分别为20cm和15cm，薄透镜折射率为1.5，在凸面镀银。在球面前方40处的主轴上置一高为1cm的物，求像的位置和成像的性质。[解]（1）P经凹球面折射成像：p1=-40cm，n=1.0，n’=1.5，r1=-20cm，代入，即正立、缩小的虚像。例3一个弯凸薄透镜的两表面半径r1、r2分别为20cm和1529[解]（2）该虚像经凹球面反射成像：（令）即成倒立、缩小的实像。[解]（2）该虚像经凹球面反射成像：（令30[解]（3）光线自右向左经凸球面折射成像：cm，cm，