ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Часть I
Геометрическая оптика
1.
Преломление на сферической поверхности
На рис. 1. показано преломление света на сферической поверхности.
Рис. 1. Преломление света у одной сферической поверхности
n и n’ – показатели преломления, i– угол падения, i’– угол преломления; P’– то-
чечное изображение точки P, S, S ‘ – расстояния от P и P ‘ до точки О ,
r – радиус кривизны поверхности
По закону преломления
n
n
i
i '
)'sin(
)sin(
=
−
−
Если учесть, что пучок лучей параксиален и углы малы , можно получить
формулу , определяющую связь между S и S’, n, n’ и r (см . рис. 1.):
r
nn
S
n
S
n
−
=−
'
'
'
(1)
r
nn
Ф
−
=
'
, (2)
где
Ф
- оптическая сила преломляющей поверхности
При
∞
→
S
n
n
n
fS
−
==
'
'
'' , (3)
где
'
f
- второе главное фокусное расстояние.
Первое главное фокусное расстояние r
n
n
n
f
−
−
=
'
(4).
Из (1) – (4): 1
'
'
=+
S
f
S
f
(5).
Учитывая, что
x
f
S
−
−
=
−
,
x
f
S
+
=
'
'
, (см . рис.1) из (5) получим:
n
n
′
i
−
ϕ
i
′
−
r
O
S
−
S
′
u
−
u
′
P
′
P
y
x
F
y‘
F ‘
x‘
3 Часть I Геометрическая оптика 1. Преломление на сферической поверхности На рис. 1. показано преломление света на сферической поверхности. n n′ −i y F −i′ F‘ P −u O ϕ r u′ P′ −S S′ y‘ x x‘ Рис. 1. Преломление света у одной сферической поверхности n и n’ – показатели преломления, i– угол падения, i’– угол преломления; P’– то- чечное изображение точки P, S, S ‘ – расстояния от P и P ‘ до точки О, r – радиус кривизны поверхности sin(−i) n' По закону преломления = sin( −i') n Если учесть, что пучок лучей параксиален и углы малы, можно получить формулу, определяющую связь между S и S’, n, n’ и r (см. рис. 1.): n' n n'−n − = (1) S' S r n'−n Ф= , (2) r где Ф - оптическая сила преломляющей поверхности n' При S → ∞ S ' = f ' = , (3) n'−n где f ' - второе главное фокусное расстояние. −n Первое главное фокусное расстояние f = r (4). n'−n f' f Из (1) – (4): + =1 (5). S' S Учитывая, что −S =−f −x , S ' = f '+x , (см. рис.1) из (5) получим: