[课件]眼应用光学PPT
光束
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非同心光束
像散光束
同心光束
发散光束 会聚光束
平行光束
几何光学的基本定律
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光的直线传播定律 在各向同性的均匀介质中,光线是沿着直线 传播的。如影子、日月食,经典的验证实验是小 孔成像实验。 光的独立传播定律 来自不同方向的光线在传播途中相遇时,彼 此互不影响,各自独立传播;在相交处,其作用 是简单的相加。
光波 波面 光线
光波
㈡发光体与发光点
发光体:在几何光学中,一切自身发光的物体(恒 星与电灯)或被照明而发光的物体。 发光点:当发光体的大小与辐射光能作用距离相比 可忽略时,被认为是发光点或电光源。是无体积 和线度,只有空间位置的发光几何点。
(三)光线与光束
光线:既无直径也无体积,但具有一定方向 的几何线,用来表示光能传播的方向。应光能实 沿着波面的法线方向传播,应此,光线就相当于 该光波的波面法线。 光线概念的意义:把复杂的光能传输和光学 成像问题归解为简单的几何运算问题。 光程:若光线在折射率为n的介质中传播距离 为l,则乘机nl就是该光线的光程 光束:有一定关系光线的集合。
课程主要内容
几何光学相关基础知识 物理光学相关基础知识 眼镜光学基础 眼视光器械常用组合光学系统
第一章 几何光学相关知识
第一节 第二节 第三节 第四节
几何光学基本定律 球面与共轴球面系统的理想成像 光学系统中的光阑 几何像差概述
第一节几何光学基本定律
㈠光波与波面
光是一种电磁波,具有波粒二象性。又称光波。可见 光波长范围为380~760nm,可见光区内波长不同,颜色 不同。单一波长的具有特定颜色的光,成为单色光。几种 单色光相混合后产生的光称为复色光。 不同波长的光在真空中的传播速度是相同的。 C=3.0×10⌒8m/s 空气中传播速度与真空中速度差值 小,计算时就当作是真空光速。不同的波长的光波在同种 介质中传播速度是不一样的。 介质折射率n=c/v v:光在相应介质中的光速 折射率n的大小与介质本身光学性质和光的波长有关,表 示介质折射光能力的强弱。
折射率高的介质折光能力强,但是光速慢,称为光密 介质;折射率低的介质折光能力弱,但是光速快,称为光 疏介质。波长长的色光折射率低,波长短的色光折射率高 光是一种横波。自电光源向四周辐射的光波,在某一 瞬间时,光振动位相相同的个点构成一曲面,也就是光波 在某一时刻所达到的特定位置,称为波面。
波面
光线
光的反射定律
入射光线、反射光线和分界面入射点处的法 线三者位于同一平面内,入射角i和反射角i’’而 这绝对值相等且符号相反,即入射光线和反射光 线分别位于法线的两侧。表示式i=-i’
光的折射定律 入射光线、折射光线和分界面入射点 处的法线三者位于同一平面内,入射角i和 折射角i’的正弦之比为一常数,即为两种 介质的折射率之比,表示式sin i/sin i’=n’/n n,n’---分别为两种介质的折射率
练习题: 当光线以30°入射角从空气中射向水 面,水的折射率为1.33,问课程是一门重要的专业基础课程
眼应用光学与眼镜的验配、视觉器官的生理、 光学、验配技术等紧密关联,称之为边缘性学科。 结合眼视光的特点,系统而又有重点的学习 应用光学知识和技术,掌握基础应用光学中的一 些基本成像概念、成像规律、以及基本光学技术, 并运用到成像计算和成像作图中去。
近一步学习和解答《眼镜学》 、 《眼视光 器械学》 、 《隐形眼镜验配技术》 、《屈光技 术》等等后续课程中出现的光学问题,打下一个 良好的基础。
眼应用光学
光学
几何光学
物理光学
量子光学
眼科学、视光学与光学有着密切联系
人体眼球的屈光系统的结构就如同一架精密而又 复杂的摄像机。 眼科学和视光学中包括从角膜到眼底,各种屈光、 视野和眼压等大部分检查、诊断和治疗仪器,都 要应用到光学原理和技术,有许多仪器本来就是 医学光学仪器。如,检查中的裂隙灯显微镜、检 眼镜、验光仪、角膜曲率计、同视机、眼底照相 机等:治疗的弱视治疗仪、手术显微镜、激光治 疗机等:最重要还有提高视功能的光学“药物”, 如眼镜、触镜、人工晶体、低视力助视器等。 总结:要学好眼视光专业课程,必须学好本门眼应 用光学基础课