第10章工程光学 郁道银 第二版ppt课件
- 格式:ppt
- 大小:4.87 MB
- 文档页数:97
1 、波面:点光源发出的光波向四周传播时,某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面,简称波面。
2 、几何光学的四大基本定律1 )光的直线传播定律:在各向同性的均匀介质中,光是沿着直线传播的。
2 )光的独立传播定律:不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此互不影响,各光束独立传播。
3 )反射定律和折射定律(全反射):全反射:当光线从光密介质向光疏介质入射,入射角大于临界角时,入射到介质上的光会被全部反射回原来的介质中,而没有折射光产生。
sinI m =n ’/n ,其中I m 为临界角。
3 、费马原理光从一点传播到另一点,其间无论经历多少次折射和反射,其光程为极值。
4 、马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面正交,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
5 、完善成像条件(3种表述)1)、入射波面为球面波时,出射波面也为球面波;2)、入射光束为同心光束时,出射光束也为同心光束; 3)、物点A 1及其像点A k ’之间任意二条光路的光程相等。
6 、单个折射面的成像公式(定义、公式、意义)rnn l n l n -=-''' r l l 21'1=+ ( 反射球面,n n -=' )7 、垂轴放大率成像特性:β>0,成正像,虚实相反;β<0,成倒像,虚实相同。
|β|>1,放大;|β|<1,缩小。
注:前一个系统形成的实像,若实际光线不可到达,则为下一系统的虚物。
若实际光线可到达,则为下一系统的实物。
8 、理想光学系统两焦距之间的关系nn f f ''-= 9 、解析法求像方法为何?(牛顿公式、高斯公式)1)牛顿公式:2)高斯公式:'11'1f l l =-10 、理想光学系统的组合公式为何?正切计算法'tan '31U h f11 、几种典型的光组组合及其特点(组成、特点和应用)?12、平面光学元件的种类?作用?(4种)平面反射镜,唯一能成完善像的最简单的光学元件,可用于做光杠杆 平行平板,平行平板是个无光焦度的光学元件,不使物体放大或缩小, 反射棱镜,实现转折光路、转像和扫描等功能。
第十章 光的电磁理论基础1. 一个平面电磁波可以表示为140,2cos[210()],02x y z z E E t E cππ==⨯-+=,求(1)该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位?(2)拨的传播方向和电矢量的振动方向?(3)相应的磁场B的表达式?解:(1)平面电磁波cos[2()]zE A t cπνϕ=-+ 对应有1462,10,,3102A Hz m πνϕλ-====⨯。
(2)波传播方向沿z 轴,电矢量振动方向为y 轴。
(3)B E →→与垂直,传播方向相同,∴0By Bz ==814610[210()]2z Bx CEy t c ππ===⨯⨯-+2. 在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示2150,0,10cos 10()0.65y z x zE E E t cπ===-,试求(1)光的频率和波长;(2)玻璃的折射率。
解:(1)215cos[2()]10cos[10()]0.65z zE A t t ccπνϕπ=-+=- ∴1514210510v Hz πνπν=⇒=⨯72/2/0.65 3.910n k c m λππ-===⨯(2)8714310 1.543.910510n c c n v λν-⨯====⨯⨯⨯ 3.在与一平行光束垂直的方向上插入一片透明薄片,薄片的厚度0.01h mm =,折射率n=1.5,若光波的波长为500nm λ=,试计算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的变化。
解:光程变化为 (1)0.005n h mm ∆=-=相位变化为)(20250010005.026rad πππλδ=⨯⨯=∆= 4. 地球表面每平方米接收到来自太阳光的功率为 1.33kw,试计算投射到地球表面的太阳光的电场强度的大小。
假设太阳光发出波长为600nm λ=的单色光。
解:∵22012I cA ε== ∴1322()10/I A v m c ε=5. 写出平面波8100exp{[(234)1610]}E i x y z t =++-⨯的传播方向上的单位矢量0k 。