1、二球面折射軸上物點的傍軸成像,物像距公式,平面折射的物像距公式,三球面折射傍軸物點的傍軸成像,相當于光軸繞球心旋轉(zhuǎn),滿足近軸條件時，圓弧變?yōu)橹本€。,像的橫向放大率,物高y,像高y,內(nèi)容小結(jié),折射球面傍軸成像,物像距公式,焦距公式,橫向放大率,例1-1 設(shè)有一半徑為3cm的凹球面,球面兩側(cè)的折射率分別為n = 1，n = 1.5，一會聚光束入射到界面上，光束的頂點在球面右側(cè)3cm處。求像的位置。,解：,1.2.3 薄透鏡傍軸成像,球面透鏡,(a)雙凸 (b)平凸 (c)月凸,(a)雙凹 (b)平凹 (c)月凹,光心O：兩球面頂點O1 、O2重合,0,薄透鏡：d,0,薄透鏡,薄透鏡成像,一.物像距

2、公式,以O(shè)1為基準點,以O(shè)2為基準點,且可被忽略-薄透鏡,薄透鏡光心,薄透鏡傍軸成像物像距公式,1焦點與焦距 (1)像方焦點F：與光軸平行的光線入射時出射光束的中心 像方焦距f：O到F的距離。,(2)物方焦點F：出射光與光軸平行時，入射光束的中心； 物方焦距f：O到F的距離；,二. 焦距公式,. 焦距公式,令,令,通常，,透鏡制造者公式,正透鏡與負透鏡,例1-2 一雙凸透鏡兩球面半徑都是12cm，透鏡玻璃折射率為1.5，若將此透鏡 (1) 置于空氣中；(2) 置于折射率為1.62的CS2中；求透鏡的焦距。,解：(1) 在空氣中,(2) 在CS2中,表明：鏡折射率小于介質(zhì)折射率時,是一個發(fā)散透鏡

3、。,三.橫向放大率公式,兩球面的放大率公式,薄透鏡成像的橫向放大率公式,當物空間折射率n與像空間折射率n相等，有,一. 光焦度,1.2. 光焦度高斯公式和牛頓公式,折射球面,薄透鏡,描述屈光能力的物理量,值越大,屈光能力越強,二. 高斯公式和牛頓公式,高斯公式,由物像距公式及焦距公式可得,牛頓公式,以F和F為基點可得,Newton物像公式,焦物距,焦像距,高斯公式,牛頓公式,與高斯公式相應(yīng)：,與牛頓公式相應(yīng)：,(1),1.3 成像儀器,照相機 camera,照相機的鏡頭,為了獲得高質(zhì)量的影像，鏡頭通常由多組球面透鏡構(gòu)成，可以消除色差、像差、球差、彗差等。,標準鏡頭（standard-lens）

4、 f：4555mm,長焦鏡頭（tele-lens ） f75mm,廣角鏡頭（wide-lens）f40mm,調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，以便膠片上產(chǎn)生清晰的像調(diào)焦環(huán)上面的數(shù)字是指被照物體到鏡頭的距離,調(diào)焦,調(diào)焦環(huán),光圈數(shù),控制進入鏡頭的光的多少光圈環(huán)上的數(shù)字越小，進入鏡頭的光越多,光圈,F數(shù)=1, 1.2, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22,速度1/t：B，1，2，4，8，16，30，60，125， 250（300），500，1000，2000,控制曝光時間快門上的數(shù)字表示多少分之一秒數(shù)字越大，曝光時間越短,快門,人 眼 eyes,1. 人眼的構(gòu)造,人眼成像:空氣

5、-角膜、水狀液-晶狀體、晶狀體-玻璃三個界面的折射成像,.在視網(wǎng)膜上成倒立的像，感覺正立是神經(jīng)系統(tǒng)的校正 .瞳孔28mm，可變光闌，調(diào)節(jié)入射光強弱 .睫狀肌改變晶狀體曲率-調(diào)焦,桿狀細胞(弱光)和錐狀細胞(強光) 視網(wǎng)膜中心黃斑(0.25mm最敏感區(qū)) 視神經(jīng)出口區(qū)域無感受器盲點(眼球轉(zhuǎn)動,盲點無影響),一般的視覺敏感范圍：390760nm 注意：光照充足對550nm最敏感；光照弱對505nm敏感,可解釋 why？在夜色朦朧之夜，我們總感到周圍世界籠罩了一層藍綠的色彩。,2. 人眼的調(diào)解,遠點眼睛完全松弛狀態(tài)下看清楚的最遠點，正常眼的 遠點在無窮遠 近點睫狀肌最大收縮(焦距最短)看清的最近距離

6、。,一般,人眼最舒適的明視距離為20-30cm。,近視眼眼球過長, 睫狀肌完全松弛時,無窮遠物體成 像在視網(wǎng)膜的前方,遠點在有限遠凹透鏡矯正,遠視眼眼球過短,無限遠物體成像在視網(wǎng)膜的后方,近 點一般比正常眼要遠凸透鏡矯正,散光角膜的缺陷造成眼睛在一個平面(例如鉛直平面)內(nèi)的折射比另一平面(例如水平面)內(nèi)大,導(dǎo)致眼睛所看到的物像失真柱面鏡矯正,眼睛屈光度,凹透鏡，D為負值；凸透鏡，D為正值.,式中 f 單位為米.,近視300度，,近視矯正,遠視矯正,3. 簡化眼模型,正立物所對應(yīng)的視角為正 倒立物體對應(yīng)的視角為負,所有助視儀器(放大鏡、望遠鏡、顯微鏡)均為增大視角而設(shè)計,最小分辨角能夠分辨的最靠

7、近的兩點對人眼所張的角,視角人眼對物體的張角,最小分辨角從幾何上看由視網(wǎng)膜上錐細胞的排列精細程度決定，實際上對物體的分辨角的限制是光的衍射效應(yīng) 對最小分辨角的限制。,放大鏡和目鏡 enlarging lens and eye lens,1. 視角和視角放大率,簡稱儀器放大率,2. 放大鏡,放大率：,使用放大鏡的典型方法,1. 將物體置于放大鏡物方焦面上,結(jié)論：視角放大率與放大鏡到眼睛距離無關(guān),2. 將放大鏡的虛像調(diào)到人眼明視距離處,(1),如果放大鏡緊靠人眼,3.目鏡,目鏡相當于放大鏡,目鏡用于觀察前面透鏡儀器所成的中間像,放大鏡是直接觀察物的。目鏡一般是由兩個或兩個以上的復(fù)合透鏡組成,靠近眼睛的透鏡叫接目鏡,靠近物體(虛)的,叫