1102几何光学

fpp111 球面反射物像关系式：球面反射物像关系式：2Rf 横向放大率：横向放大率： ppyymRnnpnpn1221 球面折射物像公式：球面折射物像公式： 横向放大率：横向放大率： pnpnyym21例例2. 2. 点光源点光源P位于一玻璃球心点左侧位于一玻璃球心点左侧25 cm处。已处。已知玻璃球半径是知玻璃球半径是10 cm，折射率为，折射率为1.5，空气折射率近，空气折射率近似为似为1，求像点的位置。，求像点的位置。 解解cm151 pcm10 R11 n512. nRnnpnpn121211 PC2P2n1n1p1p2p2p1P2Pcmcm.cm.901150110015151111 pPC2P2n1n1p1p2p2p1P2P虚像虚像 即为物点即为物点 1P2Pcmcmcm11020902 pRnnpnpn212122 cm.5272 p解得解得实像实像11-4-1 薄透镜的成像公式 凸透镜：凸透镜：中间厚边缘薄的透镜。中间厚边缘薄的透镜。中间薄边缘厚的透镜。中间薄边缘厚的透镜。凹透镜：凹透镜：薄透镜：薄透镜：两个侧面的中心靠得很近的透镜。两个侧面的中心靠得很近的透镜。P2n1n1p1p2p2p1P1n1C2C1O2OdP光线在透镜的左侧面折射：光线在透镜的左侧面折射：1121211Rnnpnpn 光线在透镜内右侧面入射：光线在透镜内右侧面入射： 2212122Rnnpnpn 两式相加：两式相加：22111221221211RnnRnnpnpnpnpn 112pdpp 1P 为入射于右侧球面光线的一个虚物点为入射于右侧球面光线的一个虚物点 2211122111RnnRnnpnpn P2n1n1p1p2p2p1P1n1C2C1O2OdP 211121111RRnnnpp薄透镜的物像公式：薄透镜的物像公式： 空气中薄透镜的物像公式：空气中薄透镜的物像公式： 2111111RRnpp)(在透镜左侧球面折射成像的横向放大率为在透镜左侧球面折射成像的横向放大率为 112111ppnnyym ppnn121221212ppnnyym 112112ppnnppnn )(在透镜右侧球面折射成像的横向放大率为在透镜右侧球面折射成像的横向放大率为 ppmmm 21薄透镜的横向放大率：薄透镜的横向放大率： 11-4-2 薄透镜焦点和焦距 薄透镜的焦点：薄透镜的焦点：一束平行于主光轴的平行光，经薄一束平行于主光轴的平行光，经薄透镜折射后的会聚点或折射线反向延长线的会聚点透镜折射后的会聚点或折射线反向延长线的会聚点称为焦点，焦点位于光轴上。称为焦点，焦点位于光轴上。 f薄透镜的焦距：薄透镜的焦距： 211121111RRnnnff凸透镜的焦距凸透镜的焦距 f 为正（实焦点）为正（实焦点）凹透镜的焦距凹透镜的焦距 f 为负（虚焦点）为负（虚焦点） 2111111RRnff)(空气中薄透镜的焦距：空气中薄透镜的焦距： 01121 RR为凸透镜。为凸透镜。 01121 RR为凹透镜。为凹透镜。薄透镜的物像公式：薄透镜的物像公式： fpp111焦面：焦面：过焦点且垂直于光轴的平面。（傍轴平行光与过焦点且垂直于光轴的平面。（傍轴平行光与光轴有一个夹角，则经透镜会聚于焦面上的一点）光轴有一个夹角，则经透镜会聚于焦面上的一点）ffF光焦度：光焦度： 单位：屈光度（单位：屈光度（D），），1D = 1 m-1 fnP1 空气中的光焦度：空气中的光焦度： fP1 11-4-3 薄透镜成像的作图法薄透镜成像作图法的几条特殊光线：薄透镜成像作图法的几条特殊光线： 与主光轴平行的入射光线，通过凸透镜后，折射与主光轴平行的入射光线，通过凸透镜后，折射光线过焦点；通过凹透镜后折射光线的反向延长线光线过焦点；通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点。过焦点。 过焦点（或延长线过焦点）的入射光线，其折射过焦点（或延长线过焦点）的入射光线，其折射光线与主光轴平行。光线与主光轴平行。 过薄透镜中心的入射光线，其折射光线无偏折地过薄透镜中心的入射光线，其折射光线无偏折地沿原方向出射。沿原方向出射。 与主光轴有一夹角的平行光线（即与相应的副光与主光轴有一夹角的平行光线（即与相应的副光轴平行的光线），经透镜折射后交于副光轴与焦面轴平行的光线），经透镜折射后交于副光轴与焦面的交点。的交点。 FFPPQQOFFPPQQOFFPPQQOFFPPQQO例例3. 3. 一凸透镜的焦距为一凸透镜的焦距为10.0 cm，如果已知物距分，如果已知物距分别为别为 30.0 cm； 5.00 cm。试计算这两种情况。试计算这两种情况下的像距，并确定成像性质。下的像距，并确定成像性质。 解解 fpp111 cm.cm.010110301 pcm.015 p实像实像 5000030015.cm.cm. ppm缩小倒立像缩小倒立像 cm.cm.010110051 pcm.010 p虚像虚像 002005010.cm.cm. ppm放大正立像放大正立像 作业作业1.有一凹球面镜，曲率半径为有一凹球面镜，曲率半径为20 cm，如果把小物体放在离镜面，如果把小物体放在离镜面顶点顶点6 cm处，则像在镜处，则像在镜_cm处，是处，是_像（正或倒）像（正或倒） 2.有一凸球面镜，曲率半径为有一凸球面镜，曲率半径为20 cm如果将一点光源放在离镜如果将一点光源放在离镜面顶点面顶点14 cm远处，则像点在镜远处，则像点在镜_cm处，是处，是_像（实或虚）像（实或虚）3.有一凸球面镜，曲率半径为有一凸球面镜，曲率半径为40 cm，物体放在离镜面顶点，物体放在离镜面顶点20 cm处，物高是处，物高是4 cm，则像高为，则像高为_cm，是，是_像（正或倒）像（正或倒） 4.一薄透镜对物体的横向放大率一薄透镜对物体的横向放大率m = _，m值的正或负表示像的值的正或负表示像的_ 5.一薄透镜的焦距一薄透镜的焦距f = -20 cm一物体放在一物体放在p = 30 cm处，物高处，物高h0 = 5 cm则像距则像距q = _cm，像高，像高hi = _cm