幾何光學和眼鏡光學

1、幾何光學和眼鏡光學知識 課程大綱基礎光學知識三棱鏡透鏡色散球柱鏡的符號轉換第一節(jié)第一節(jié) 幾何光學知識幾何光學知識 光是一種電磁波，具有波動和粒子兩重性。 幾何光學是撇開光的波動性，僅以光的直線傳播性質為基礎，研究光在透明介質中的傳播問題光的基本性質 所有本身能發(fā)光的物體，稱為發(fā)光體或光源。如太陽、電燈。不考慮發(fā)光體的大小時，可將其視為發(fā)光點或點光源，以下討論中提到的光源，即常指點光源。（二）光波和光速 光作為一種電磁波，有一定的波長，故又稱光波紫外線100nm-400nm 400nm-700nm光的顏色 單一波長的光具有特定的顏色，稱為單色光。幾種單色光混合后產生的光稱為復色光。陽光即是一種復

2、色光700nm400nm可見光與紫外線相關的話題：與紫外線相關的話題：1、紫外線對眼睛的傷害？（視網膜炎、眼球黃斑病變等）2、水晶鏡片最大的缺點？粉。UVA造成白內障的成因之一UVB急性角膜結膜炎的成因之一UAC對動、植物成長發(fā)育都極為有害紫外線的分類波長320nm-400nm波長300nm-275nm波長275nm-200nm紫外線5種危害強照：引起角膜炎和結膜炎累計：會使玻璃體纖維化，永久性傷害可誘發(fā)黃斑部退化，對視力永久性傷害刺激眼內的游離基和酮體更加旺盛，是晶狀體體更渾濁長期累計會造成瞼裂斑光的三種現象直線傳播光的反射光的折射光的直線傳播 在均勻介質中，光沿直線傳播光的反射 光在傳播過

3、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象一、鏡面反射是指在光滑的物體表面進行反射二、漫反射是指在粗糙物體表面進行反射鏡面反射鏡面反射是指在光滑的物體表面進行反射 改變光的傳播方向 和 路徑反射角=入射角漫反射當一束平行的入射光線射到粗糙的表面時，表面會把光線向著四面八方反射，雖然入射線雖然互相平行，由于各點的法線方向不一致，造成反射光線向不同的方向無規(guī)則地反射，這種反射稱之為漫反射光的折射 光從一種透明介質斜射入另一種透明介質時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現象叫光的折射具體事例 介質的折射率 常見介質的折射率 真空 1.0 空氣 1.0003 水 1.333 樹脂 1.499-

4、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直線傳播定律 在均勻介質中，光是沿著直線傳播的。獨立傳播定律獨立傳播定律 來自不同方向的光線相遇時互不影響，仍朝各自的方向前進。 光線總是朝法線的方向偏折光線總是朝法線的方向偏折三棱鏡的光學特性三棱鏡的光學特性 棱鏡的單位：棱鏡的單位： （一）棱鏡度（）：一個棱鏡度是指，使出射光線相對入射光線在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個棱鏡度。光線總是朝著厚透鏡（底）的方向偏折光線總是朝著厚透鏡（底）的方向偏折棱鏡 光學作用 改變光束的方向，不改變聚散度 光線向棱鏡底方向偏折 像向棱鏡頂的

5、方向偏折透鏡 什么是透鏡 至少有一個面是彎曲面 可以改變光束的聚散度球鏡的分類 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 這兩個方向稱為柱面的兩條主子午線方向。柱面透鏡 一個柱面和一個平面組成 正柱面透鏡 負柱面透鏡柱面透鏡的表示方法 光學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 垂直方向為軸向，屈光力為零 水平方向屈光力最大，為+3.00D0+3.00柱面透鏡的表達式 +3.00DC90 表示+3.00D的柱面透鏡，軸在90方向0+3.00透鏡及成像透鏡及

6、成像 凸透鏡+和凹透鏡-透鏡的成像原理透鏡的成像原理 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，簡寫為D）。屈光度是以透鏡焦距（單位為米）的倒數來表示的。表示式是屈光度D1f其中f為焦距（單位為米）。 例：焦距2米的透鏡，其屈光度為12=05D。 屈光度的表示法 實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) 透鏡的視覺像移：透鏡的視覺像移：凹透鏡：觀察目標隨鏡片移動的方向移動。凸透鏡：觀察目標隨鏡片移動方向的反方向移動。

7、三棱鏡分解光線三棱鏡分解光線光的色散光的色散球柱面透鏡形式的轉換光學十字轉換為球柱鏡形式 度數(絕對值)小的作為球鏡度 大減小的度數作為柱鏡度 小的方向作為軸向+1.00+2.50+1.00DS/+1.50DC90十字表示法+1.00+1.00+1.00DS/+1.50DC900+1.50()=+1.00+2.50球柱面透鏡形式的轉換 球柱面透鏡形式的轉換先畫出光學十字-1.00DS/+1.00DC 180-1.00-1.00+1.000()=0-1.00R ：-1.00DS/+1.00DC 180L ：-2.00DS/+3.00DC 30符號原則符號原則R ：-1.00DC 90L ：+1.00DS/-3.00DC 120DS 球鏡 DC 散光求和、變號、轉軸R ：-2.