幾何光學(xué)和眼鏡光學(xué)

1、幾何光學(xué)和眼鏡光學(xué)知識(shí),,課程大綱,第一節(jié) 幾何光學(xué)知識(shí),光是一種電磁波，具有波動(dòng)和粒子兩重性。幾何光學(xué)是撇開(kāi)光的波動(dòng)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(wèn)題,光的基本性質(zhì),所有本身能發(fā)光的物體，稱(chēng)為發(fā)光體或光源。如太陽(yáng)、電燈。不考慮發(fā)光體的大小時(shí)，可將其視為發(fā)光點(diǎn)或點(diǎn)光源，以下討論中提到的光源，即常指點(diǎn)光源。,（二）光波和光速,光作為一種電磁波，有一定的波長(zhǎng)，故又稱(chēng)光波,紫外線100nm-400nm,400n

2、m-700nm,光的顏色,單一波長(zhǎng)的光具有特定的顏色，稱(chēng)為單色光。幾種單色光混合后產(chǎn)生的光稱(chēng)為復(fù)色光。陽(yáng)光即是一種復(fù)色光,700nm,400nm,可見(jiàn)光,與紫外線相關(guān)的話(huà)題：1、紫外線對(duì)眼睛的傷害？（視網(wǎng)膜炎、眼球黃斑病變等）2、水晶鏡片最大的缺點(diǎn)？粉。,紫外線的分類(lèi),波長(zhǎng)320nm-400nm,波長(zhǎng)300nm-275nm,波長(zhǎng)275nm-200nm,紫外線5種危害,光的三種現(xiàn)象,光的直線傳播,在均勻介質(zhì)中，光沿直線傳播,光的

3、反射,光在傳播過(guò)程中，遇到其它物體，改變傳播方向，為光的反射光的兩種反射現(xiàn)象一、鏡面反射是指在光滑的物體表面進(jìn)行反射二、漫反射是指在粗糙物體表面進(jìn)行反射,鏡面反射,鏡面反射是指在光滑的物體表面進(jìn)行反射 改變光的傳播方向 和 路徑反射角=入射角,漫反射,當(dāng)一束平行的入射光線射到粗糙的表面時(shí)，表面會(huì)把光線向著四面八方反射，雖然入射線雖然互相平行，由于各點(diǎn)的法線方向不一致，造成反射光線向不同的方向無(wú)規(guī)則地反射，這種反射稱(chēng)之為漫反射

4、,光的折射,光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射,具體事例,介質(zhì)的折射率常見(jiàn)介質(zhì)的折射率真空 1.0空氣 1.0003水 1.333樹(shù)脂 1.499-1.7玻璃 1.523鉆石 2.417,,光的基本定律和原理,直線傳播定律在均勻介質(zhì)中，光是沿著直線傳播的。獨(dú)

5、立傳播定律來(lái)自不同方向的光線相遇時(shí)互不影響，仍朝各自的方向前進(jìn)。光線總是朝法線的方向偏折,三棱鏡的光學(xué)特性,棱鏡的單位：,（一）棱鏡度（Δ）：一個(gè)棱鏡度是指，使出射光線相對(duì)入射光線在100單位距離處，偏移1單位的距離；即在1M處能使光線偏移1CM的棱鏡為1個(gè)棱鏡度。,光線總是朝著厚透鏡（底）的方向偏折,棱鏡,光學(xué)作用改變光束的方向，不改變聚散度光線向棱鏡底方向偏折像向棱鏡頂?shù)姆较蚱?透鏡,什么是透鏡至少有一個(gè)面是彎曲面可

6、以改變光束的聚散度,球鏡的分類(lèi),凸透鏡中央比邊緣厚凹透鏡中央比邊緣薄,柱面透鏡,圓柱體和柱面圓柱體的軸柱面柱面在與軸平行的方向上是平的柱面在與軸垂直的方向上是圓形的，彎度最大這兩個(gè)方向稱(chēng)為柱面的兩條主子午線方向。,,,,柱面透鏡,一個(gè)柱面和一個(gè)平面組成正柱面透鏡負(fù)柱面透鏡,柱面透鏡的表示方法,光學(xué)十字,柱面透鏡的表示方法,表示柱面透鏡的兩條主子午線在水平和垂直方向上垂直方向?yàn)檩S向，屈光力為零水平方向屈光力最大

7、，為+3.00D,,,0,+3.00,柱面透鏡的表達(dá)式,+3.00DC×90表示+3.00D的柱面透鏡，軸在90°方向,,,0,+3.00,透鏡及成像,．凸透鏡+和凹透鏡-,,透鏡的成像原理 凸透鏡：匯集作用 （+） 凹透鏡：發(fā)散作用 （-）,透鏡屈光力單位,一、屈光度 透鏡屈光力大小的單位為屈光度（Diopter，簡(jiǎn)寫(xiě)為D）。屈光度是以透鏡焦距（單位為米）的倒數(shù)來(lái)表示的。表示式是屈光度D＝1／

8、f其中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。,屈光度的表示法,實(shí)際工作中屈光度的增率1/4系統(tǒng) (0.25D, 0.50D, 0.75D)1/8系統(tǒng) (0.125D, 0.25D, 0.375D),透鏡的視覺(jué)像移：凹透鏡：觀察目標(biāo)隨鏡片移動(dòng)的方向移動(dòng)。凸透鏡：觀察目標(biāo)隨鏡片移動(dòng)方向的反方向移動(dòng)。,三棱鏡分解光線,光的色散,球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換,,光學(xué)十字轉(zhuǎn)換為球柱鏡形式,度數(shù)(絕對(duì)值)小

9、的作為球鏡度大減小的度數(shù)作為柱鏡度小的方向作為軸向,+1.00DS/+1.50DC×90,十字表示法,+1.00DS/+1.50DC×90,(),=,球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換,球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換先畫(huà)出光學(xué)十字,-1.00DS/+1.00DC ×180,(),=,R ：-1.00DS/+1.00DC ×180L ：-2.00DS/+3.00DC ×30,符號(hào)原則,R ：-1.00D

10、C ×90L ：+1.00DS/-3.00DC ×120,DS 球鏡 DC 散光,求和、變號(hào)、轉(zhuǎn)軸,R ：-2.00DS/+5.00DC ×60L ：+2.00DS/-4.00DC ×80,處方轉(zhuǎn)換,DS 球鏡 DC 散光,求和、變號(hào)、轉(zhuǎn)軸,R ：+3.00DS/-5.00DC ×150L ： -2.00D