光學(xué)_02幾何光學(xué)成像

1、第二章 幾何光學(xué)成像1.1 1.1 實(shí)像與虛像，實(shí)物與虛物實(shí)像與虛像，實(shí)物與虛物 同心光束，光具組，理想光具組，物點(diǎn)，同心光束，光具組，理想光具組，物點(diǎn)， 像點(diǎn)像點(diǎn) 實(shí)物和虛物：實(shí)物和虛物： 實(shí)像和虛像：實(shí)像和虛像： 物空間和像空間：物空間和像空間：物方折射率像方折射率：物方折射率像方折射率：物像共軛性：物像共軛性：物像之間的等光程性：物像之間的等光程性： 物點(diǎn)和像點(diǎn)之間的各條光程都相等物點(diǎn)和像點(diǎn)之間的各條光程都相等 （a a）實(shí)物成實(shí)像）實(shí)物成實(shí)像 （b b）實(shí)物成虛像）實(shí)物成虛像 （c c）虛物成實(shí)像）虛物成實(shí)像 （d d）虛物成虛像）虛物成虛像 虛物（或虛像）點(diǎn)到對(duì)應(yīng)的折射（或反虛物（或

2、虛像）點(diǎn)到對(duì)應(yīng)的折射（或反射）點(diǎn)之間的光線(xiàn)的延長(zhǎng)虛線(xiàn)的幾何長(zhǎng)度射）點(diǎn)之間的光線(xiàn)的延長(zhǎng)虛線(xiàn)的幾何長(zhǎng)度與此光線(xiàn)所在媒質(zhì)的折射率之積取負(fù)值，與此光線(xiàn)所在媒質(zhì)的折射率之積取負(fù)值，稱(chēng)為此虛物（或虛像）點(diǎn)的虛光程。稱(chēng)為此虛物（或虛像）點(diǎn)的虛光程。 定義定義: (L)=-nl 虛光程：虛光程：（1 1）反射情況：）反射情況：0nOPnQOnPMnQMPMQM 即即 MOQPnn（2 2）折射情況）折射情況QOP1n2nMCOPnOQnMPnMQn2121（3 3）折射情況）折射情況第一次成像：第一次成像： 或者：或者： 第二次成像：第二次成像： 兩次合起來(lái)有：兩次合起來(lái)有： 121CMPnQMn1221CN

3、PnMNnQMn232CNWnNPnCCCNWnMNnQMn21321QWP1n2n3nMN注意：注意： 1）引入虛光程概念是為了把物像之間等）引入虛光程概念是為了把物像之間等 光程原理推廣到虛物或虛像情形。光程原理推廣到虛物或虛像情形。 2）正確寫(xiě)出虛光程公式的關(guān)鍵是正確判）正確寫(xiě)出虛光程公式的關(guān)鍵是正確判 斷虛光線(xiàn)所在媒質(zhì)的折射率，這由虛斷虛光線(xiàn)所在媒質(zhì)的折射率，這由虛 線(xiàn)對(duì)應(yīng)的實(shí)際光線(xiàn)所在的媒質(zhì)的折射線(xiàn)對(duì)應(yīng)的實(shí)際光線(xiàn)所在的媒質(zhì)的折射 率來(lái)確定率來(lái)確定 3）圖中的虛線(xiàn)不一定是虛光程）圖中的虛線(xiàn)不一定是虛光程 n共軸球面組：由球心在同一直線(xiàn)上的一由球心在同一直線(xiàn)上的一系列折射或反射球面組成的

4、光具組叫做系列折射或反射球面組成的光具組叫做共軸球面光具組。共軸球面光具組。n光軸：各球心的聯(lián)線(xiàn)叫做它的光軸。各球心的聯(lián)線(xiàn)叫做它的光軸。n傍軸光線(xiàn)：2.1 2.1 單球折射面成像單球折射面成像 ssr nn、由由 推導(dǎo)成像公式 sinsinininsinsin psrisinsinpsri 和和 sin( )sin psri)( )(rsnprsnp222( )2 ( )cospsrrr srsinsinpsri， sin( )sinnpn sri， 222()2 ()cospsrrr sr， ssQQAHMiippuunnCrh利用利用cos1)2/(sin222224 ()sin (/ 2

5、)psr sr2224 ( )sin (/ 2)psr sr可得：可得：222222222114 sin (/ 2)() ( )() ( )ssrnsrnsrnsrnsr 這就是準(zhǔn)確的這就是準(zhǔn)確的物像關(guān)系式或成像公式物像關(guān)系式或成像公式 ssQQAHMiippuunnCrh 后后 （2） 為了保持出射光束的同心性，必須近似處理為了保持出射光束的同心性，必須近似處理討論：討論：令令 22sin (/ 2)(/ 2)1則有則有)( )(rsnsrsns可得：可得：rnnsnsnrnn、 已知時(shí)，給定同心光束的已知時(shí)，給定同心光束的 s s 隨隨 變化，變化， 出射光束喪失了同心性。出射光束喪失了同

6、心性。（1）222222222114 sin (/ 2)() ( )() ( )ssrnsrnsrnsrnsr 2.2 2.2 單球折射面成像的焦距公式單球折射面成像的焦距公式rnnsnsn像方焦點(diǎn)：像方焦點(diǎn)：F，像方焦距：，像方焦距：f ，有，有nnrnf，物方焦距：，物方焦距：f物方焦點(diǎn)：物方焦點(diǎn)：F，有，有nrfnnnnff1sfsf單球折射面成像的符號(hào)法則單球折射面成像的符號(hào)法則 入射光從左向右傳播時(shí)入射光從左向右傳播時(shí) 1 1）若）若 Q和和 F點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的左方點(diǎn)的左方， 則則 0s，0f則則 0s ，0r0f ，3 3）若入射光由右向左傳播時(shí)，符號(hào)法則與上述規(guī)定相反）若入射光

7、由右向左傳播時(shí)，符號(hào)法則與上述規(guī)定相反 4 4）各個(gè)量在繪圖中均用絕對(duì)值標(biāo)示）各個(gè)量在繪圖中均用絕對(duì)值標(biāo)示 注意：注意：物距和像距的取值規(guī)律：實(shí)物（像）距均大于零物距和像距的取值規(guī)律：實(shí)物（像）距均大于零 虛物（像）距均小于零虛物（像）距均小于零 若若 Q和和 F點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的右方點(diǎn)的右方， 則則 0s，0fF、 2 2）若）若 Q和和 C點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的左方點(diǎn)的左方， 則則 0s ，0r0f ，F(xiàn)、 若若 Q和和 C點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的右方點(diǎn)的右方， 單球反射面成像的符號(hào)法則單球反射面成像的符號(hào)法則 入射光從左向右傳播時(shí)入射光從左向右傳播時(shí) 1 1）若）若 Q和和 F點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的左

8、方點(diǎn)的左方， 則則 0 s，0 f2 2）其余規(guī)定與單球折射面成像的符號(hào)法則相同）其余規(guī)定與單球折射面成像的符號(hào)法則相同 若若 Q和和 F點(diǎn)在點(diǎn)在A A點(diǎn)的右方點(diǎn)的右方， 則則 0 s，0 f單球反射面成像公式單球反射面成像公式 pp用類(lèi)似推導(dǎo)方法可得成像公式：用類(lèi)似推導(dǎo)方法可得成像公式：()QCsrsr d srsQQMCAnhQCrs QCrs 222()2()()cospsrrsrr()() sin() sin0d QMQn sr rn rs rdpp()QMQnpnp0srrspp2 22()2()()cosprsrrsr 單球反射面成像公式單球反射面成像公式 pprss2112rff

9、此時(shí)此時(shí) 和和 兩個(gè)焦點(diǎn)重合兩個(gè)焦點(diǎn)重合 FFd srsQQMCAnh,ps ps傍軸近似：1110()srrssspppprpp2.3 2.3 傍軸物點(diǎn)成像傍軸物點(diǎn)成像 物高和像高的符號(hào)法則：物高和像高的符號(hào)法則：0y0y或或 QPs siiQPyyAnnC0y0y或或 軸外軸外共軛共軛點(diǎn)的旁軸條件：點(diǎn)的旁軸條件：22222,yyssr2.4 2.4 橫軸放大率公式橫軸放大率公式 定義：定義： yyV折射球面折射球面橫向放大率公式的推導(dǎo)：橫向放大率公式的推導(dǎo)：syi ，syi， inni snnsyyV用類(lèi)似方法可以得到用類(lèi)似方法可以得到反射球面反射球面的橫向放大率公式：的橫向放大率公式：s

10、sVQs siiQPyyAnnC討論：討論：（3）0s若若，則為實(shí)像，則為實(shí)像。 若若 1V，則為放大像。，則為放大像。 （1 1）若若 0V ，則為正立像。，則為正立像。 （2）若若 1V，則為縮小像。，則為縮小像。 若若 0V ，則為倒立像。，則為倒立像。 0s若若，則為虛像，則為虛像。 2.5 2.5 逐次成像方法逐次成像方法 將將 1122 sds推廣推廣 可得過(guò)渡關(guān)系：可得過(guò)渡關(guān)系： nnnnsds)1(1逐次成像的步驟：逐次成像的步驟：1 1）繪圖，并確定第一次成像的入射光線(xiàn)）繪圖，并確定第一次成像的入射光線(xiàn) 方向及計(jì)算起點(diǎn)；方向及計(jì)算起點(diǎn)；2 2）確定第一次成像的各個(gè)已知量的正負(fù)

11、和大??；）確定第一次成像的各個(gè)已知量的正負(fù)和大??；3 3）代入相應(yīng)成像公式計(jì)算；）代入相應(yīng)成像公式計(jì)算；4 4）檢查結(jié)果是否合理；）檢查結(jié)果是否合理；5 5）利用過(guò)渡關(guān)系求出下次成像的物距，）利用過(guò)渡關(guān)系求出下次成像的物距， 重復(fù)上述步驟逐次成像。重復(fù)上述步驟逐次成像。注意：注意：（1 1）光線(xiàn)反向時(shí)過(guò)渡關(guān)系不變；）光線(xiàn)反向時(shí)過(guò)渡關(guān)系不變；（2 2）多次成像的總放大率等于各次放大率的積，）多次成像的總放大率等于各次放大率的積， 321VVVV證明，以三次成像為例：證明，以三次成像為例：yyyyyyyVVVV21yy 32,yy ,hhuuss usus n ssVyn

12、y y n u ssQQAHMiippuunnCrhynuy nu例例 題題 如圖所示，玻璃球的曲率半徑為如圖所示，玻璃球的曲率半徑為 mm100， 折射率為折射率為 53. 1n觀看此玻璃球時(shí)發(fā)現(xiàn)觀看此玻璃球時(shí)發(fā)現(xiàn)球內(nèi)有一個(gè)氣泡位于球心球內(nèi)有一個(gè)氣泡位于球心C C和頂點(diǎn)和頂點(diǎn)A A，連線(xiàn)的中點(diǎn)，求氣泡距頂點(diǎn)連線(xiàn)的中點(diǎn)，求氣泡距頂點(diǎn)A A的距離？的距離？解：入射光線(xiàn)從左向右傳播，計(jì)算起點(diǎn)為頂點(diǎn)解：入射光線(xiàn)從左向右傳播，計(jì)算起點(diǎn)為頂點(diǎn)A A 已知：已知： mms50mmr100，53. 1n，求求: : 代入公式代入公式 ,10053. 1150153. 1s得得 mms47.60是實(shí)物成虛像是

13、實(shí)物成虛像， 實(shí)物位于頂點(diǎn)實(shí)物位于頂點(diǎn)A A左方左方 mm47.60處處 A C Q Q ?s例例 題題 P94,2-9:若空氣中一均勻球形透明體能將平行光束會(huì)聚于背面若空氣中一均勻球形透明體能將平行光束會(huì)聚于背面的頂點(diǎn)上，求此透明體的折射率。的頂點(diǎn)上，求此透明體的折射率。 f nnfr解：入射光線(xiàn)從左向右傳播，計(jì)算起點(diǎn)為頂點(diǎn)解：入射光線(xiàn)從左向右傳播，計(jì)算起點(diǎn)為頂點(diǎn)A A球面折射成像的焦距為： 2222.02f nrnfrnnfrrrnrfnn2 ,1.0fr n 已知：已知： 3 3 薄透鏡薄透鏡3.1 3.1 薄透鏡的焦距公式薄透鏡的焦距公式 1 1）薄透鏡定義）薄透鏡定義：2 2）光心：

14、）光心：O2s2s1 s1snLn2P1PPPd2O1O21n 1 1）焦距公式的推導(dǎo)）焦距公式的推導(dǎo)11111sfsf，12222sfsf消去消去 2s和和 ，1 s可得：可得： 212121ffsffsff有：有： 2121fffff，2121fffff21121 ,ssdssds2ss 1ss ，2s2s1 s1snLn2P1PPPd2O1O21nLLLnnrnfnnrnf2222nnrnfnnnrfLLL1111； 可得：可得：1212LLLLnfnnnnrrnfnnnnrrnnff若若 nn 則：則： )11)(1(121rrnnffL若若 1 nn則：則： )11)(1(121rr

15、nffL ff、2 2）正（會(huì)聚）透鏡和負(fù)（發(fā)散）透鏡由正（會(huì)聚）透鏡和負(fù)（發(fā)散）透鏡由的正負(fù)確定的正負(fù)確定3 3）凸透鏡和凹透鏡由中央和邊緣的厚薄比較確定凸透鏡和凹透鏡由中央和邊緣的厚薄比較確定 4 4）注意：注意：（1 1）應(yīng)根據(jù)入射光的傳播方向正確選擇應(yīng)根據(jù)入射光的傳播方向正確選擇 21rr、的取值的取值 （2 2） Lnnn,時(shí)：時(shí)： 凸即為正（會(huì)聚），凹即為負(fù)（發(fā)散）凸即為正（會(huì)聚），凹即為負(fù)（發(fā)散） Lnnn,時(shí)則相反時(shí)則相反 )11)(1(121rrnnffL 判斷透鏡會(huì)聚光束還是發(fā)散光束，不能單看透鏡判斷透鏡會(huì)聚光束還是發(fā)散光束，不能單看透鏡的形狀，還要看透鏡兩側(cè)的介質(zhì)。的形狀

16、，還要看透鏡兩側(cè)的介質(zhì)。12nnnnn若，則當(dāng)時(shí)，凸透鏡是會(huì)聚透鏡凸透鏡是會(huì)聚透鏡(a)(a)，凹透鏡是發(fā)散透鏡，凹透鏡是發(fā)散透鏡(c)(c)；nn當(dāng)時(shí)，凹透鏡是會(huì)聚透鏡凹透鏡是會(huì)聚透鏡(d)(d)，凸透鏡是發(fā)散透鏡，凸透鏡是發(fā)散透鏡(b)(b)。顯然，當(dāng)透鏡放在空氣中時(shí)，薄凸透鏡會(huì)聚光束，薄凹透鏡發(fā)散光束。顯然，當(dāng)透鏡放在空氣中時(shí)，薄凸透鏡會(huì)聚光束，薄凹透鏡發(fā)散光束。 nnnnnnnnnnnn3.2 3.2 薄透鏡成像薄透鏡成像(1)高斯公式高斯公式 ： 1sfsfff 時(shí)，時(shí)， 111 ssfezplot(1.0/y+1.0/x-1.0=0,-3,3,-3,3);grid onezplot

17、(1.0/y+1.0/x+1.0=0,-3,3,-3,3);grid on凸透鏡：凸透鏡：凹透鏡：凹透鏡：在在 之左，之左， 物點(diǎn)物點(diǎn) FQ在在 之左，之左， 薄透鏡成像的符號(hào)法則薄透鏡成像的符號(hào)法則 1 1）計(jì)算起點(diǎn)是光心計(jì)算起點(diǎn)是光心OO時(shí)，符號(hào)法則與單球折射面的相同時(shí)，符號(hào)法則與單球折射面的相同 2 2）計(jì)算起點(diǎn)分別是計(jì)算起點(diǎn)分別是 FF、，且當(dāng)入射光從左向右傳播時(shí)，且當(dāng)入射光從左向右傳播時(shí)， 則 0 x；3 3）其它方面與單球折射面的符號(hào)法則相同其它方面與單球折射面的符號(hào)法則相同 FQ在在 之右，之右， 則 0 x；像點(diǎn)像點(diǎn) FQ則 0 x；FQ在在 之右，之右， 則 0 x；1fxf

18、fxf(2)(2)薄透鏡成像的牛頓公式薄透鏡成像的牛頓公式 如圖：如圖： fxsfxs代入高斯公式可得：代入高斯公式可得： fxxfxf， xffxffxx 薄透鏡成像的物像關(guān)系圖薄透鏡成像的物像關(guān)系圖 nOFPFPf fxxssn(3)(3)薄透鏡成像的橫向放大率公式薄透鏡成像的橫向放大率公式由：由： ，111snnsVL222snsnVL得：得： 21VVV 由于，由于， ，12 ss，1ss 2ss 即得：即得： fxxfsffssnnsV若若 ， ff 則有：則有： ssV 定義：定義： 求密接薄透鏡組的焦距：求密接薄透鏡組的焦距： 2ss 21111fff1ss ， fffss111

19、1121， 12 ss， 222111fss; 111111fss， 光焦度光焦度 定義：定義： fP1光焦度的單位是屈光度（光焦度的單位是屈光度（diopterdiopter，記為，記為D D）例如：例如： cmf50D.m.P002501這個(gè)眼鏡的度數(shù)為這個(gè)眼鏡的度數(shù)為200200度度 21111fff由：由：21PPP得：得：3.4 3.4 焦面焦面 物方焦面物方焦面： 像方焦面像方焦面：主光軸與負(fù)光軸：主光軸與負(fù)光軸：焦面性質(zhì)：焦面性質(zhì)：1) 1)從物方焦面上一點(diǎn)發(fā)出的同心光束經(jīng)過(guò)薄透從物方焦面上一點(diǎn)發(fā)出的同心光束經(jīng)過(guò)薄透 鏡后出射光束為平行光束鏡后出射光束為平行光束 2)2)入射的平

20、行光束經(jīng)薄透鏡后出射光束入射的平行光束經(jīng)薄透鏡后出射光束 會(huì)聚在像方焦面上一點(diǎn)會(huì)聚在像方焦面上一點(diǎn) 特殊光線(xiàn)和任意光線(xiàn)作圖法特殊光線(xiàn)和任意光線(xiàn)作圖法 （1 1）特殊光線(xiàn)作圖法：利用三條特殊光線(xiàn)作圖）特殊光線(xiàn)作圖法：利用三條特殊光線(xiàn)作圖 QFFLQ321321122LOQQFF3131凸凸透透鏡鏡凹凹透透鏡鏡FFQLQO321321LOQFF33122Q（2 2）一般光線(xiàn)作圖法：利用一條特殊光線(xiàn)和焦面）一般光線(xiàn)作圖法：利用一條特殊光線(xiàn)和焦面 性質(zhì)，找到任意入射光線(xiàn)的出射共軛線(xiàn)。性質(zhì)，找到任意入射光線(xiàn)的出射共軛線(xiàn)。作作圖圖法法求求軸軸上上物物點(diǎn)點(diǎn)的的像像薄透鏡逐次成像的計(jì)算法和作圖法薄透鏡逐次成像

21、的計(jì)算法和作圖法1 1）計(jì)算法與單球折射面逐次成像的計(jì)算方法相同）計(jì)算法與單球折射面逐次成像的計(jì)算方法相同 2 2）作圖法的步驟如下：）作圖法的步驟如下： （2 2）第一次利用特殊光線(xiàn)作圖法做圖）第一次利用特殊光線(xiàn)作圖法做圖 （3 3）以后各次均利用任意光線(xiàn)作圖法做圖）以后各次均利用任意光線(xiàn)作圖法做圖 （4 4）按比例測(cè)量成像后的各個(gè)待求量的值）按比例測(cè)量成像后的各個(gè)待求量的值 （5 5）每次均應(yīng)檢驗(yàn)，再進(jìn)行下一次做圖）每次均應(yīng)檢驗(yàn)，再進(jìn)行下一次做圖 （1 1）按比例繪出初始光路圖，在圖中標(biāo)出）按比例繪出初始光路圖，在圖中標(biāo)出 F、FQ、等已知點(diǎn)和已知光線(xiàn)等已知點(diǎn)和已知光線(xiàn) 3.63.6透鏡組

22、成像透鏡組成像小物放在小物放在 2020厘米和厘米和4040厘米，厘米， 例題例題 1 11LPQ2L1L2F2F1F1F如圖，凸透鏡如圖，凸透鏡 2L1L和凹透鏡和凹透鏡 的焦距分別為的焦距分別為 在在 右面右面4040厘米處，傍軸厘米處，傍軸 1L左面左面3030厘米處，厘米處， 求它的像。求它的像。 2L計(jì)算法：計(jì)算法：第一次成像：第一次成像： 2,111ssV倒立、倒立、放大的實(shí)像放大的實(shí)像第二次成像：第二次成像：40112012s2,222ssV正立、正立、放大的實(shí)像放大的實(shí)像 總放大率：總放大率： 421VVV最后成像為倒立、放大的實(shí)像，最后成像為倒立、放大的實(shí)像，右方右方4040

23、厘米處厘米處。 2L位于位于，2012sds402f40,2s301s201f601s，20113011s作圖法：作圖法：第一次利用特殊光線(xiàn)作圖第一次利用特殊光線(xiàn)作圖第二次利用任意光線(xiàn)作圖第二次利用任意光線(xiàn)作圖 1F1Q1PQP2L1L22111F2P1F1Q1PQP2L1L22111F2Q4 4 理想光具組理論理想光具組理論n4.1理想成像與光線(xiàn)變換（1）理想光具組：物方的每個(gè)同心光束轉(zhuǎn)化為像方的同心光束。（2）理想光具組的性質(zhì)na.物方每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于像方一個(gè)點(diǎn)（共軛點(diǎn)）nb.物方每條線(xiàn)對(duì)應(yīng)于像方一條線(xiàn)（共軛線(xiàn)）nc.物方每個(gè)平面對(duì)應(yīng)于像方一個(gè)平面（共軛面）軸對(duì)稱(chēng)理想光具組：nd.光軸上任意一

24、點(diǎn)的共軛點(diǎn)仍在光軸上；ne.任何垂直于光軸的平面，其共軛面仍與光軸垂直nf.垂直于光軸的同一平面內(nèi)橫向放大率相同；ng.在垂直于光軸的不同平面內(nèi)橫向放大率不相同4.2共軸理想光具組的基點(diǎn)和基面n（1）焦點(diǎn)和焦面n（2）主點(diǎn)和主面n（3）節(jié)點(diǎn) 主面：橫向放大率為1的面n主點(diǎn)（H,H）：主面與軸的交點(diǎn)n節(jié)點(diǎn)：角放大率為1的共軛點(diǎn)nf、f從主點(diǎn)算起1sfsfffxx /f sVyyfs tantanusWus fVWf（3）節(jié)點(diǎn)：軸上角放大率為1的共軛點(diǎn)5 5 光學(xué)儀器光學(xué)儀器5.1 5.1 投影儀器投影儀器放大率放大率yssVysf 成放大、倒立、實(shí)像成放大、倒立、實(shí)像sf 特點(diǎn)：畫(huà)片在物方焦面外

25、附近，物距特點(diǎn)：畫(huà)片在物方焦面外附近，物距 像像距距sf(1) 助視儀器助視儀器 (配合眼睛配合眼睛)(2) 攝影投影儀器攝影投影儀器 (如照相機(jī)、投影儀等如照相機(jī)、投影儀等) 5 光學(xué)儀器光學(xué)儀器(3) 光譜儀，干涉儀，光譜儀，干涉儀，(成像儀器成像儀器) 顯微鏡為人類(lèi)打開(kāi)了顯微鏡為人類(lèi)打開(kāi)了“近在眼前近在眼前”的微小的微小世界的大門(mén)，望遠(yuǎn)鏡則幫助人類(lèi)揭示了世界的大門(mén)，望遠(yuǎn)鏡則幫助人類(lèi)揭示了“遠(yuǎn)在遠(yuǎn)在天邊天邊”的星球世界的奧秘。的星球世界的奧秘。大致分類(lèi)：大致分類(lèi)：觀測(cè)對(duì)象尺度與相應(yīng)的觀測(cè)儀器觀測(cè)對(duì)象尺度與相應(yīng)的觀測(cè)儀器微納米光學(xué)微納米光學(xué)5.1 5.1 投影儀器投影儀器放大率放大率yssV

26、ysf 成放大、倒立、實(shí)像成放大、倒立、實(shí)像 特點(diǎn)：畫(huà)片在物方焦面外附近，物距特點(diǎn)：畫(huà)片在物方焦面外附近，物距 像像距距sfsfsf 特點(diǎn)：物在遠(yuǎn)處，感光底片在像方焦面附近，像距特點(diǎn)：物在遠(yuǎn)處，感光底片在像方焦面附近，像距5.2 5.2 照相機(jī)照相機(jī)成縮小、倒立、實(shí)像成縮小、倒立、實(shí)像景深景深 f : 22.8-18.9 mm f : 17.1-14.2 mm一、眼球結(jié)構(gòu)一、眼球結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 眼睛眼睛 f : 22.8-18.9 mm f : 17.1-14.2 mm二、調(diào)節(jié)功能二、調(diào)節(jié)功能 5.3 5.3 眼睛眼睛 眼珠適當(dāng)改變曲率半徑，使一定范圍內(nèi)的物體成像在視網(wǎng)膜上（光焦度，即眼

27、睛的焦距） 。遠(yuǎn)點(diǎn)：眼睛肌肉完全松弛時(shí)，所能清楚看到的最遠(yuǎn)點(diǎn)近點(diǎn)：眼睛肌肉最緊張時(shí)，所能清楚看到的最近點(diǎn)正常人的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)正常人的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)明視距離：明視距離：25cm f : 22.8-18.9 mm f : 17.1-14.2 mm三、眼睛的缺陷與矯正三、眼睛的缺陷與矯正 5.3 5.3 眼睛眼睛 眼珠適當(dāng)改變曲率半徑，使一定范圍內(nèi)的物體成像在視網(wǎng)膜上（光焦度，即眼睛的焦距） 。遠(yuǎn)點(diǎn)：眼睛肌肉完全松弛時(shí)，所能清楚看到的最遠(yuǎn)點(diǎn)近點(diǎn)：眼睛肌肉最緊張時(shí)，所能清楚看到的最近點(diǎn)正常人的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)正常人的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)明視距離：明視距離：25cm 眼睛可分為眼睛可分為正常眼正常眼與與非正常眼非正常

28、眼，非正常眼主，非正常眼主要有要有近視眼近視眼和和遠(yuǎn)視眼遠(yuǎn)視眼。矯正矯正三、眼睛的缺陷與矯正三、眼睛的缺陷與矯正 近視眼：遠(yuǎn)點(diǎn)移近了近視眼：遠(yuǎn)點(diǎn)移近了遠(yuǎn)視眼：近點(diǎn)移遠(yuǎn)了遠(yuǎn)視眼：近點(diǎn)移遠(yuǎn)了矯正矯正(4) 視角視角物體的物體的“ 視大小視大小”取決于視網(wǎng)膜上像的大小，取決于視網(wǎng)膜上像的大小，它它又取決于被看物對(duì)眼睛節(jié)點(diǎn)又取決于被看物對(duì)眼睛節(jié)點(diǎn) N 所張的角所張的角 視角視角 w 。最小分辨角：最小分辨角：能夠分辨的最近兩點(diǎn)對(duì)眼睛所張的視角能夠分辨的最近兩點(diǎn)對(duì)眼睛所張的視角白天，白天，最小分辨角最小分辨角約為約為 1 最大視角：最大視角： 00ysys一個(gè)短焦距凸透鏡一個(gè)短焦距凸透鏡,0 sf明明視

29、視距距離離 5.4放大鏡放大鏡一、原理5.4放大鏡放大鏡二、焦深0sxf xxff0s0()xsf 22000/()/xfsffs 20/xfsf三、視角放大率三、視角放大率用眼睛直接觀察物體用眼睛直接觀察物體眼睛通過(guò)放大鏡觀察物體眼睛通過(guò)放大鏡觀察物體裸眼視角裸眼視角:0ys新的視角新的視角:yf0sMf視角放大率視角放大率( 放大倍數(shù)放大倍數(shù) )25以以 cm 為單位為單位單透鏡單透鏡 3倍倍組合組合透鏡透鏡 20倍倍 小物經(jīng)物鏡成一個(gè)放小物經(jīng)物鏡成一個(gè)放大的實(shí)像，它作為目鏡大的實(shí)像，它作為目鏡的的 “ 物物”，再經(jīng)目鏡，再經(jīng)目鏡成放大的虛像。成放大的虛像。( 目鏡目鏡起放大鏡的作用，眼睛起放大鏡的作用，眼睛通過(guò)它去看經(jīng)物鏡所成通過(guò)它去看經(jīng)物鏡所成的實(shí)像。所以，中間實(shí)的實(shí)像。所以，中間實(shí)像成在目鏡