高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第二版）第十三章 几何光学简介 13-3 光在球面上的反射、折射

13-3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版) 一.球面镜的反射成像 凹面镜的焦点 1.凹面镜的反射成像 > ,近轴光线：靠近 球面对称轴（主光 轴)，且与对称轴具 有微小夹角的光线. >焦距 f=r/2 主光轴 曲率半径 *第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） 一 . 球面镜的反射成像 1. 凹面镜的反射成像 曲率半径 ➢ 焦距 f = r 2 ➢ 近轴光线 : 靠近 球面对称轴（ 主光 轴 ），且与对称轴具 有微小夹角的光线 . f F 1 2 3 4 5 凹面镜的焦点 主 光 轴

13-3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版 > 利用作图法 确定像的位置和 大小 > 成像公式 P' p >凹面镜f0 (B)p<0,p'<0 *第十章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） F O f h0 F O f h0 A B ➢ 利用作图法 确定像的位置和 大小 h1 1 p p  2 1 2 p 1 1 2 2 p  h1 ➢ 成像公式 p p f 1 1 1 =  + ➢ 凹面镜 f  0 (A) p  0, p   0 (B) p  0, p   0

13一3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版) 成像公式 注意 > 符号规则：以球面顶点O为分界点，入射光线方 向为正向，如入射光线自左向右，则当物点、像点、 焦点和曲率半径在顶点右侧时，这些量取正；反之， 在左侧时为负.（此规则对凸面镜也成立） *第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） F O f h0 h1 1 p p  2 1 2 注意 ➢ 符号规则：以球面顶点O为分界点，入射光线方 向为正向，如入射光线自左向右，则当物点、像点、 焦点和曲率半径在顶点右侧时，这些量取正；反之， 在左侧时为负 .（此规则对凸面镜也成立） ➢ 成像公式 p p f 1 1 1 =  +

13-3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版 2.凸面镜的反射成像 虚焦点 2 3 4 f>0 p00 凸面镜焦距 凸面镜成像 第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） O O F f h0 凸面镜焦距 凸面镜成像 2 . 凸面镜的反射成像 1 2 3 4 5 h1 0 p p  f  0 p0  0, p   0 1 1 2 2 f 虚焦点 F

13-3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版) 二.球面上的折射成像 n n'-n 1.成像公式（近轴光线） p p =1 像方焦距 >物方焦距 n'r nr 卫→0，f' p→0，f= n'-n n'-n *第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） 二 . 球面上的折射成像 n n  o c p p  Q i r i Q M 1. 成像公式（近轴光线） r n n p n p n  − − =   ➢ 像方焦距 n n n r p f  −  → ,  = ➢ 物方焦距 n n nr p f  −  → , = − + =1   p f p f

13-3光在球面上的反射、折射成像 物理学教程 (第二版) 2.横向放大率 o' (轴上方) > 垂直线段h,h,符号规 :f- (轴下方) > 横向放大率 V=hi/ho 可证 np n'p 502 4本 *第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） n n  o c p p  Q h0 Q i h 2 . 横向放大率 ➢ 垂直线段 hi , h0 符号规定 + （轴上方） （轴下方） ➢ 横向放大率 V = hi h0 可证 n p np V   = V  0 像正立  0 像倒立 V  1  1 放大 缩小

物理学教程 13-3光在球面上的反射、折射成像 (第二版) 3.近轴光线的作图法 n'r nr 像方焦距f'= 物方焦距 f=一 n'-n n'-n 球面特殊光线作图法 *第十三章几何光学

* 第十三章 几何光学 物理学教程 13 – 3 光在球面上的反射、折射成像 （第二版） n o F ’ F n  球面特殊光线作图法 3 . 近轴光线的作图法 n n n r f  −  像方焦距  = n n nr f  − 物方焦距 = −