高斯公式：物和像的位置以相对于光学系统的主点来确定，即以物点A到物方主点的距 离A为物距1：以像点A'到像方主点'的距离A'为像距1'：它们的正负号是以相 应主点为原点来确定，顺光线为正，逆光线为负。 其垂销放大率为B=上。 x ' 3线，fL线绕}片 1 三、由多个光组组成的理想光学系统的成像 一个光学系统可以由一个或几个部件组成，每个部件可以由一个或几个透镜组成，这 些部件被称为光组。光组可看成是一个系统，由焦点、焦距和主点的位置来确定。当光学系 统由几个光组组成时和共轴折射面镜计算相似，即寻找过渡公式。 四、理想光学系统两焦距之间的关系 - 由几何关系得到：上'。” 表明：光学系统两焦距之比等于相应空间介质折射率之比。 大多数光学系统在同一介质中使用，因此有？=-「。 当光学系统中含有反射面，则两焦距之间的关系与反射面个数k 有关，即： =(un §2-4理想光学系统的放大率 一、垂轴放大率
高斯公式：物和像的位置以相对于光学系统的主点来确定，即以物点 A 到物方主点的距 离 AH 为物距 l；以像点 A’到像方主点 H′的距离 A′H′为像距 l′；它们的正负号是以相 应主点为原点来确定，顺光线为正，逆光线为负。 三、由多个光组组成的理想光学系统的成像 一个光学系统可以由一个或几个部件组成，每个部件可以由一个或几个透镜组成，这 些部件被称为光组。光组可看成是一个系统，由焦点、焦距和主点的位置来确定。当光学系 统由几个光组组成时和共轴折射面镜计算相似，即寻找过渡公式。 四、理想光学系统两焦距之间的关系 §2-4 理想光学系统的放大率 一、垂轴放大率 y f x y x f = = − = −
三、角放大率 y=g=”.1 IgU n B 同理叫=B,表明理想光学系统与共轴光学系统具有相似的性质。 四、光学系统的节点 指角放大率等于+1的一对共轭点。当n'=时，表明共轭面为主面时，主点即为节点， 则过主点的入射光线经系统后出射光线方向不变。②当'≠知时，节点不再与主点重合， 此时共轭节点位置。 五、应用（用平行光管测定焦距） 【总结提升】 (1)课堂小结 言简意骸总结本次课程的主要内容，需要熟练掌握的内容，以及需要联系实际的知识点： 课后作业任务见PPT。 (2)教学经验总结 打破传统的僵化固定的思维模式，重建学生的知识结构，掌握大的框架，聚焦细节：解 题方法：学会逆思维，充分运用光路可逆的性质。 【当堂检测】 安排学生上黑板求解例24和例2-6，要求其他学生来订正，同学之间互相批改，交上 来看实际结果，据此判断学生课堂掌握情况。 【学习（教学）反思】 (1)本课教学的方法是否得当： (2)教学内容的容量是否合适： (3)学生掌握的程度是否达到教学目的： (4)学生举提人数的百分比：
二、轴向放大率 dl dx x f n 2 2 2 n n dl dx x f n = = = = − = − = ⎯⎯⎯→ = 三、角放大率 tgU n 1 tgU n = = 同理 = ，表明理想光学系统与共轴光学系统具有相似的性质。 四、光学系统的节点 指角放大率等于+1 的一对共轭点。当 n′= n 时，表明共轭面为主面时，主点即为节点， 则过主点的入射光线经系统后出射光线方向不变。②当 n′≠n 时，节点不再与主点重合， 此时共轭节点位置。 五、应用（用平行光管测定焦距） y f tg = − 【总结提升】 (1) 课堂小结 言简意赅总结本次课程的主要内容，需要熟练掌握的内容，以及需要联系实际的知识点； 课后作业任务见 PPT。 (2) 教学经验总结 打破传统的僵化固定的思维模式，重建学生的知识结构，掌握大的框架，聚焦细节；解 题方法：学会逆思维，充分运用光路可逆的性质。 【当堂检测】 安排学生上黑板求解例 2-4 和例 2-6，要求其他学生来订正，同学之间互相批改，交上 来看实际结果，据此判断学生课堂掌握情况。 【学习（教学）反思】 （1）本课教学的方法是否得当： （2）教学内容的容量是否合适： （3）学生掌握的程度是否达到教学目的： （4）学生掌握人数的百分比：
第三章平面与平面系统 实施的班级：2011级测控（卓越） 主备课人：李桂华 【教学内容分析及教学准备】 (1)教学内容分析 平面镜成像：平行平板：反射棱镜：折射棱镜与光楔：光学材料。 (2)重点与难点分析： 重点：平面镜及双面镜成像特点：平行平板的平移成像及等效：棱镜的反射和透射 色散及成像方向判断：光楔的应用。 难点：双面镜的成像及光学杠杆：平行平板的等效在实际光学系统中的投射高度计 算：反射棱镜系统的成像方向判断：折射棱镜最小偏向角的应用：光楔在微 小位移和微小角度测量中的应用。 (3)教学准备 教材、备课笔记、课堂教学PPT 【教学目标】 (1)掌握平面镜及平行平板的成像特点及应用： (2)掌握反射和折射棱镜作用，及成像方向判断。 【教学方法】 (1)小组合作探究 课前导入，回顾上次课的主要内容，由问题：“实际光学系统需要改变光的直线传插 方向，该怎么解决？”引出本次课的主要内容。 自主学习，分析“当光学系统需要转折光路时，是通过单面镜旋转、双面镜旋转还是 通过棱镜折反射？这几种方式各自有什么特点，应用场合如何？”解决“平行平板为什么 要等效成空气层？”等问题：小组互动学习，学生生成问题记录及解决，如“如何利用棱 镜极限偏转角求光学材料的折射率？如何利用光楔实现微小量的测量？”等的实际应用， 由理论知识具体指导实践。 (2)师生合作互动 合作探究，角色互换，先由老师提问，学生解决问题，然后由学生提问，老师回答：
第三章 平面与平面系统 实施的班级：2011 级测控（卓越） 主备课人: 李桂华 【教学内容分析及教学准备】 （1） 教学内容分析 平面镜成像；平行平板；反射棱镜；折射棱镜与光楔；光学材料。 （2） 重点与难点分析： 重点：平面镜及双面镜成像特点；平行平板的平移成像及等效；棱镜的反射和透射、 色散及成像方向判断；光楔的应用。 难点：双面镜的成像及光学杠杆；平行平板的等效在实际光学系统中的投射高度计 算；反射棱镜系统的成像方向判断；折射棱镜最小偏向角的应用；光楔在微 小位移和微小角度测量中的应用。 （3） 教学准备 教材、备课笔记、课堂教学 PPT 【教学目标】 （1）掌握平面镜及平行平板的成像特点及应用； （2）掌握反射和折射棱镜作用，及成像方向判断。 【教学方法】 （1） 小组合作探究 课前导入，回顾上次课的主要内容，由问题：“实际光学系统需要改变光的直线传播 方向，该怎么解决？”引出本次课的主要内容。 自主学习，分析“当光学系统需要转折光路时，是通过单面镜旋转、双面镜旋转还是 通过棱镜折反射？这几种方式各自有什么特点，应用场合如何？”解决“平行平板为什么 要等效成空气层？”等问题；小组互动学习，学生生成问题记录及解决，如“如何利用棱 镜极限偏转角求光学材料的折射率？如何利用光楔实现微小量的测量？”等的实际应用， 由理论知识具体指导实践。 （2） 师生合作互动 合作探究，角色互换，先由老师提问，学生解决问题，然后由学生提问，老师回答；
或者直接由学生组织教学内容，上台讲解，其他学生补充：精讲点拨，例题讲解，课堂 训练、变式练习等，如“物体经过棱镜系统和透镜系统后成像方向判断”、具体练习见 PPT“几何光学习题讲座”等。 (3)教学方式 板书与PPT相结合，理论与应用相结合，学习主动与被动相结合，课堂学习与课后练 习相结合，教师当面指导与网络指导相结合。 【教学内容】 §3-1平面镜成像 一、平面镜成像 平面镜（平面反射镜）是唯一能成 完善像的最简单的光学元件，即物体上 因此物体对平面镜 也成完善像，且实 任意一点发出的同心光束经平面镜后物成虚象，虚物成 实象， 仍为同心光束。奇数次反射成镜像，偶 数次反射成与物体一致的像，当物体旋转时，其像反方向旋转相同的角度。 二、平面镜旋转 当入射光线方向不变而转动平面镜时，设转角为α，则反射光线的方向将产生改变，其 改变角度为日。 利用平面镜旋转性质可以测量微小角度或位移。 到N 11 MM 测出y的高度，即可求出平面镜的微小转角日。 由反射定律： 杆移动引起的，则测出y的值，可求出测 0=-+a-(-门=1+a-1=1+a+a-1=2a 移量X。 表明平面镜转动a角时，反射光线方向改变了2ā角。 g0=0= →y=2f=& 这就是光学比较仪中的光学杠杆原理，K为其放大倍数 三、双平面镜成像 设两平面镜夹角为α，光线入射到双面镜上，连续反射，出射光线与入射光线的夹角为B
或者直接由学生组织教学内容，上台讲解，其他学生补充；精讲点拨，例题讲解，课堂 训练、变式练习等，如“物体经过棱镜系统和透镜系统后成像方向判断”、具体练习见 PPT“几何光学习题讲座”等。 （3） 教学方式 板书与 PPT 相结合，理论与应用相结合，学习主动与被动相结合，课堂学习与课后练 习相结合，教师当面指导与网络指导相结合。 【教学内容】 §3-1 平面镜成像 一、平面镜成像 平面镜（平面反射镜）是唯一能成 完善像的最简单的光学元件，即物体上 任意一点发出的同心光束经平面镜后 仍为同心光束。奇数次反射成镜像，偶 数次反射成与物体一致的像，当物体旋转时，其像反方向旋转相同的角度。 二、平面镜旋转 当入射光线方向不变而转动平面镜时，设转角为 α，则反射光线的方向将产生改变，其 改变角度为 θ。 三、双平面镜成像 设两平面镜夹角为 α，光线入射到双面镜上，连续反射，出射光线与入射光线的夹角为 β
由反射定律和几何关系得 0+0=-} →B=2a 表明出射光线与入射光线的夹角与入射角无关，只取 决于双面镜的夹角a。 可见，当入射光线方向不变时，双面镜绕其棱边旋转，出射光线方向也不变。因此多用 于转折光路，且对安装精度要求不高。 §3-2平行平板 一、平行平板的成像特点 表明出射光线平行于入射光线，即光线经平行平板后方向不变。平行平板是无光焦度元 件，不会使物体放大或缩小。由于出射光线与入射光线平行不重合，产生侧向位移和轴向位 受 a-o-dm-d-}向 ncos 表明：轴向位移随入射角的不同而不同，即轴上点发出不同孔径的光线经平板后与光轴 的交点不同，同心光束变成了非同心光束，因此平行平板不能成完善像 二、平行平板的等效光学系统 平行平板在美描区内以短光箱成像时，其指向位出心=一调别 表明：在近轴区，平行平板的轴向位移只与其厚度和折射率有关，与入射角无关，因此 在近轴区以细光束成像是完善的。其像可认为是由物体移动一个轴向位移得到的。平行平板 对光线的折射使光线由入射前的高度h1变成出射后的高度h2,就垂轴高度而言，经过厚度 为d的平行平板与经过厚度为d空气层的效果是一样的，这个空气层为平板的等效空气层。 §3-3反射棱镜 一、反射棱镜的类型 将一个或多个反射面磨制在同一块玻璃上的光学元件称为反射棱镜。用于转折光路、转 像、倒像、扫描等。可通过在反射面上镀金属反射膜（银、铝、金）以减少反射面的光能损
可见，当入射光线方向不变时，双面镜绕其棱边旋转，出射光线方向也不变。因此多用 于转折光路，且对安装精度要求不高。 §3-2 平行平板 一、平行平板的成像特点 表明出射光线平行于入射光线，即光线经平行平板后方向不变。平行平板是无光焦度元 件，不会使物体放大或缩小。由于出射光线与入射光线平行不重合，产生侧向位移和轴向位 移。 1 1 1 1 1 1 1 cos sin 1 sin 1 cos 1 ( ) sin I tgI T DG d I d I n I tgI T tgI L d I tgI = = − = − = = − (侧向) 轴向 表明：轴向位移随入射角的不同而不同，即轴上点发出不同孔径的光线经平板后与光轴 的交点不同，同心光束变成了非同心光束，因此平行平板不能成完善像。 二、平行平板的等效光学系统 平行平板在近轴区内以细光轴成像时，其轴向位移： 1 L d 1 n = − 表明：在近轴区，平行平板的轴向位移只与其厚度和折射率有关，与入射角无关，因此 在近轴区以细光束成像是完善的。其像可认为是由物体移动一个轴向位移得到的。平行平板 对光线的折射使光线由入射前的高度 h1 变成出射后的高度 h2，就垂轴高度而言，经过厚度 为 d 的平行平板与经过厚度为 d 空气层的效果是一样的，这个空气层为平板的等效空气层。 §3-3 反射棱镜 一、 反射棱镜的类型 将一个或多个反射面磨制在同一块玻璃上的光学元件称为反射棱镜。用于转折光路、转 像、倒像、扫描等。可通过在反射面上镀金属反射膜（银、铝、金）以减少反射面的光能损