几何光学知识

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一：几何光学知识

光是一种电磁波，具有波动和微粒两重性。几何光光学是抛开光的波动性，仅以光的直线传播性质为基础，研究光在透明介质中的传播问题。

第一单元 基本概念

一：光的基本性质

（一） 发光体和发光点

所有本身能发光的物体，称发光体或光源。如太阳，电灯。不考虑发光体的大小时，可将其视为发光点或点光源以下讨论中提到的光源，即为点光源。

（二） 光波和光速

光作为一种电磁波，有一定的波长，故又称光波。人眼可见的光波称为可见光，波长范围为380-760nm。光波在真空中的传播速度均为30万千米/秒。

二：光的的基本定律

1． 定律：在均匀介质中，光是沿着直线传播的。

2． 在不均匀的介质中光线将发生弯曲。

第二单元 透镜及成像

一：透镜

（一） 概述

1． 凸透镜和凹透镜

2． 由两个折射面构成的透明介质称为透镜。两个折射面可以是球面，或者一面是球面，另

一面是平面。中央比边缘厚的透镜称为凸透镜，也称为正透镜，会聚透镜。中央比边缘薄的透镜称为凹透镜，也称负透镜，发散透镜。

（二） 透镜屈光力单位

透镜屈光力大小的单位为屈光度（Diopter,简写为D）。屈光度是以透镜的焦距的倒数来表示的。表示式是屈光度D=1/f，f为焦距（单位为米）。例焦距2米的透镜，其屈光度为1/2=0.5D。

第二单元 三棱镜

一：棱镜和棱镜效果

（一） 棱镜

1． 定义：两个平面相交形成的三角形透明柱称为棱镜。

（1） 棱：两个平面相交的线称为棱，又称顶。

（2） 顶角：两个平面相交的角称为顶角。

（3） 底：与顶角相对的一面称为棱镜的底。

（4） 底顶线：垂直于底和棱的线称为底顶线。

（5） 主切线：与底线和两个平面垂直的切面为主切面，通常以其代表一个棱镜。

（二） 棱镜的光学特性

棱镜能改变光束的方向而不改变其聚散度。

（三） 棱镜的效果

通过棱镜，能使物像看起来向棱镜顶的方向移动。

二：棱镜的单位：棱镜度（△）

三：棱镜的标记

棱镜的标记是记录棱镜底所在位置。底朝上（BU），底朝下（BD），底朝内（BI），底朝外（BO）。

二：眼镜光学

第一单元 球面透镜，柱面透镜及三棱镜的光学特性

一：球面透镜的光学特性

球面透镜的视觉像移：将一3.00DS的球面透镜置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下移镜片时，所见目标也随之上下移动；当左右平移镜片时，目标也随之左右移动，这种目标的动向与镜片平移方向一致称为顺动。将+3.00DS的球面透镜置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下移镜片时，所见目标逆镜片移动方向而动，这称为逆动。 二：柱面透镜的光学特性

柱面透镜的表示方法是由柱镜度及轴位两部分组成。如：-2.00DCⅹ180即轴位为180度的-2.00度柱镜。

第二单元 球柱透镜的联全与转换

一：透镜的联合

透镜的联合就是两块或两块以上的各种透镜叠合，密接，透镜的联合用符号

二：球面透镜的联合

球面透镜之间的联合结果，可用求代数和的方法来获得。

三：柱面透镜的联合

1． 同轴位柱面透镜的联合，其结果也是用代数和的方法获得。

2． 轴位互相垂直的柱面透镜的联合。用光学十字线图法求得

两个轴位互相垂直屈光度数相同的柱面透镜联合后可成为一个球面透镜。

四：球柱面透镜的联合

1． 同轴位球柱面透镜的联合：用代数和获得

2． 轴位互相垂直的球柱面透镜的联合：用光学十字线图法求得。

五：透镜的光学恒等变换

1． 新球面透镜的顶焦度为原球面透镜与柱面透镜顶焦度之代数和；

2． 新柱面透镜的顶焦度为原柱面透镜顶焦度的相反数；

3． 新轴位：若原轴位小于，等于90的加90大于90的减90。

三：眼屈光学知识

一：眼屈光系统

（一） 眼的屈光系统的组成：角膜，房水，晶状体，玻璃体。因其与空气的境界及各

屈光介质相互间之境界面大约均为球面，因此眼的屈光系统可以看作数个透镜

所组成的共轴球面系统。

（二） 眼屈光系统的光学常数：眼轴长度24。387MM，眼的总屈光力（静止时）+58。

64D

二：调节与集合

（一） 调节作用

正视眼静止时，从无限远处物体发出的平行光线经眼的屈光后形成焦点在视网膜上，故看远清楚，，而近处物体（A）所发出的散开光线势必结像于视网膜后（A`）遂看不清；人眼乃通过改变晶状体曲率以增加眼的屈光力使近距离物体仍能成像在视网膜上达到

明视，此种作用机制称为眼的调节。

（二） 集合作用：

当近视物时，除上述调节作用外，双眼还必须同时向内转动，使视轴能正对物体，这种作用称为集合。

在调节与集合的同时还伴有瞳孔缩小。三者是在眼神经支配下完成的。看近时同时发生的调节，集合及瞳孔缩小三种现象称为近反射三联动。

三：

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