工程光学基础 几何光学与成像理论
1 几何光学与成像理论 工程光学基础
第一章几何光学基本定律与 成像概念 几何光学主要是以光线为模型来研究光 在介质中的传播规律及光学系统的成像特性。 本章主要介绍: 1几何光学的几本定律 2.成像的概念和完善成像的条件 3光路计算和近轴光学系统
2 几何光学主要是以光线为模型来研究光 在介质中的传播规律及光学系统的成像特性。 本章主要介绍： 1.几何光学的几本定律 2.成像的概念和完善成像的条件 3.光路计算和近轴光学系统 第一章 几何光学基本定律与 成像概念
第一节几何光学的基本定律 基本概念 光线:在几何光学中,通常将发光点发 出的光抽象为许许多多携带能量并带有方向 的几何线,即光线。光线的方向代表光的传 播方向。光线的传播途径称为光路。 波面:发光点发出的光波向四周传播时, 某一时刻其振动位相相同的点所构成的面称 为波阵面,简称波面。光的传播即为光波波 阵面的传播
3 一、基本概念 光线：在几何光学中，通常将发光点发 出的光抽象为许许多多携带能量并带有方向 的几何线，即光线。光线的方向代表光的传 播方向。光线的传播途径称为光路。 波面：发光点发出的光波向四周传播时， 某一时刻其振动位相相同的点所构成的面称 为波阵面，简称波面。光的传播即为光波波 阵面的传播。 第一节 几何光学的基本定律
光束:几何波面与几何光线的关系:在 各项同性介质中,波面上某点的法线即代表 了该点处光的传播方向,即光沿着波面法线 方向传播,因此,波面法线即为光线。与波 面对应的所有光线的集合,称为光束。 同心光束:通常波面可分为平面波、球 面波和任意曲面波。与平面波对应的光束成 为平行光束,与球面波对应的光束称为同心 光東
4 光束：几何波面与几何光线的关系：在 各项同性介质中，波面上某点的法线即代表 了该点处光的传播方向，即光沿着波面法线 方向传播，因此，波面法线即为光线。与波 面对应的所有光线的集合，称为光束。 同心光束：通常波面可分为平面波、球 面波和任意曲面波。与平面波对应的光束成 为平行光束，与球面波对应的光束称为同心 光束
同心光束可分为会聚光束和发散光束, 如图1-1所示。同心光束经实际光学系统后, 由于像差的作用,将不再是同心光束,与之 对应的光波则为非球面光波 图1-1波面与光束 a)平面光波与平行光束b)球面光波与发散光束 c)球面光波与会聚光束
5 同心光束可分为会聚光束和发散光束， 如图1-1所示。同心光束经实际光学系统后， 由于像差的作用，将不再是同心光束，与之 对应的光波则为非球面光波。 图1-1 波面与光束 a)平面光波与平行光束 b)球面光波与发散光束 c)球面光波与会聚光束