中国科学技术大学：《光学 Optics》课程教学课件（PPT讲稿）Chapter 1 几何光学 Geometrical Optics 1.1 光线模型及其实验规律 1.2 几何光学的基本原理

第1章几何光学 光线模型及其实验规律 几何光学的基本原理 反射、折射、棱镜 单球面成像 薄透镜成像

第1章 几何光学 光线模型及其实验规律 几何光学的基本原理 反射、折射、棱镜 单球面成像 薄透镜成像

1.1光线模型及其实验规律

1.1 光线模型及其实验规律

·1、几何光学是关于物体所发出的光线经光 学系统后成像的理论。 ·2、几何光学是建立在实验的基础之上的。 ·3、几何光学中，光的物理模型是几何学上 的线，即“光线”。 ·4、“光线”模型来自于物理实验

• 1、几何光学是关于物体所发出的光线经光 学系统后成像的理论。 • 2、几何光学是建立在实验的基础之上的。 • 3、几何光学中，光的物理模型是几何学上 的线，即“光线” 。 • 4、 “光线”模型来自于物理实验

光束沿直线传播

光束沿直线传播

透明媒质界面处，同时发生反射与折射

透明媒质界面处，同时发生反射与折射

反射定律、折射定律实验 实验和理论都证明：反射定律、折射定律是足够精确的

反射定律、折射定律实验 实验和理论都证明：反射定律、折射定律是足够精确的

。一、光的直线传播定律 在均匀媒质中，光沿直线传播

• 一、光的直线传播定律 • 在均匀媒质中，光沿直线传播。 P Q

·如果介质是非均匀的，「 则光的传播将会发 生偏折，即不再沿着一条直线传播。 。 但是，总可以设法发现光传播的路径，这 条路径是折线或曲线。 。 根据这一事实，也可以得出这样的结论， 既然在媒质中，光总是沿直线、折线、或 曲线传播，那么就可以用一条几何上的线 来描述和研究光的传播，这就是“光线

• 如果介质是非均匀的，则光的传播将会发 生偏折，即不再沿着一条直线传播。 • 但是，总可以设法发现光传播的路径，这 条路径是折线或曲线。 • 根据这一事实，也可以得出这样的结论， 既然在媒质中，光总是沿直线、折线、或 曲线传播，那么就可以用一条几何上的线 来描述和研究光的传播，这就是“光线

二 光的反射律 挡板 观察者（接收器) 物 平面镜

• 二、 光的反射律 物 观察者（接收器） 平面镜 挡 板

反射光在入射面内 入射面 界面 '=i

i = i 反射光在入射面内 界面 i i 入射面 n 