Физика. Чернышова Т.Д - 3 стр.

UptoLike

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
- 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: