光学变换函数与高斯物方焦距

本文以正单薄透镜为例,系统地讨论了光学变换函数的各种性质及其与高斯物方焦距之间的关系;指出,几何光学近轴成象理论仅仅是高斯光束变换成象理论在Z(?)∞或者W_0(?)O或者λ_0→∞等条件下的极限。     

物信息在频谱面上分布规律的研究

阿贝二次成象理论指出，在相干光照明情况下物体的成象分两步完成。首先是照明光经物面形成夫琅和费衍射，在透镜的后焦面——即频谱面上形成一衍射花样，然后以其为中间象出射的次波在象面处相干迭加形成物的象。与几何光学成象的讨论相比较，二次衍射成象理论给处理光学成象问题提供了一种全新的思想方法，而且更为深刻地揭示了物面与象面信息分布的内在联系。由于物总可等效地看成众多光栅迭加构成，因此这里以一个黑白光栅为物．对其衍射成象过程做详细的分析，着重阐述频谱面上物信息分布的一般规律。设物是一个光栅常数为d，缝宽为d／…     

激光束在照相系统中传输的分析(Ⅰ)

本文基于四个基本前提,利用几何光学的近轴成象公式,首先导出高斯激光束经单薄透镜变换成象时,其基本变换方程的普遍形式。引入高斯物方焦距,赋予“焦散”概念以全新的物理图景和物理意义。引入光学变换函数,从此限定了高斯光束变换成象理论与几何光学近轴成象理论这两者之间的界限及各自的适用范围。其次,应用真空(或空气)中的基本变换方程,对柯克三片式照相物镜进行分析。最后,导出了真空(或空气)中柯克照相光学系统的变换方程和偏离量的计算公式。     

透镜成象规律图

一般说来,透镜成象规律的研究和表述有两种方法、一是作图法,又叫几何法.它是利用三条特殊光线来确定物和象的位置及大小关系的,二是公式法,又叫解析法.它是用公式1/u+1/v=l/f确定物象位置.再由m=l′/l=v/u确定物象大小关系的. 为了对两种透镜成象规律更好的掌握,我们常常是通过上述两种方法,对物象的区域对应及性质对应关系进行分区域讨论、并归纳列表.然而,为了简捷和直观,且便于记忆,不妨将上述情况绘制成图便于对照.这里故且称之为“透镜成象规律图”.     

光学成象几何作图的等效法

几何光学是在一定条件下研究光在均匀介质中的直线传播,而光学成象则是个核心问题。研究光学成象,可分别从两个途径进行:其一是用一套公式进行计算;另一是几何作图。这两者完全等效,互相联系,不能偏废。前者要在近轴光学条件下进行,可运用简单的、对称的高斯公式等一系列成象公式进行计算,故称之为高斯光学。几何作图则是研究几何光学的一种特殊方法,当然,它也仅限于近轴光学(即高斯光学)条件之内。本文着重从这方面进行讨论。 光学成象的几何作图,是运用“光线”这一概念和抓住三条特殊光线的特点而进行研究的。其方法可以分为两种情况:一种情况是主轴外一物点成象;另一种情况是主轴上一物点成象。     

旋转二次曲面透镜基点和基面的位置确定

在光学仪器中，非球面透镜具有一定的实用价值．故对旋转二次曲面透镜光学性质的研究将有重要意义．根据等效光学系统理论和旋转二次曲面折射的焦距公式，并考虑了透镜两曲面的的不同形状及不同曲率，导出了旋转二次曲面透镜的主距公式和焦距公式。统称为旋转二次曲面的基点位置公式．这些公式具有一般性，该文进行了分类讨论．最后给出了应用实例．     

口诀式焦平面作图

焦平面作图是几何光学中的一种重要作图求象方法。使用口诀式的作图法,可化难为易。 (一) 焦平面和副轴 能理想成象的折射面或反射面并不是球面,而是非球面;能理想成象的透镜也并非球形的,而是非球形的。但由于制造精密非球面要比精密球面难得多,加之在一级近似理论条件下,球形折射面、反射面能理想成象,故现今人们所使用的绝大多数高质量透镜都是球面镜。至于不满足上述条件所产生的象差,在现代工艺条件下,可以较好地设法消除。 单折射球而是组成各种光学仪器的基本界面,我们先认识一下它的焦面和副轴。严格     

透镜成象作图中副光轴的特殊作用

中学物理讲述透镜成象，主要指靠近主光灿的物点发出光线通过透镜成象的情况，也就是这些成象物体是小于镜面的。学生往往会问当实际物体大于镜面时，怎么办？这时非     

关于倾斜直线成象问题

垂直于光轴的物经透镜成象的问题，无论是单透镜还是双透镜或者透镜与反射镜组合，中学生都比较熟悉，但对倾斜物的成象则很少见，在今年我省物理竞赛中选了这样的题目，对于扩大学生眼界是有     

“黑匣子”里面是什么？

光学“黑匣子”问题指的是一类给出了光线的传播方向，要求填出光学器件的题目。在此类习题中，首先要判断出是面镜还是透镜，常用的光器件包括：平面镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜和凹透镜共五种，前三种属于面镜，后两种属于透镜。若题目中光线没有穿过光学器件，则应填面镜；若光线穿过光学器件，则为透镜。     

薄透镜成象作图法的讨论

本文通过对薄透镜成象作图法进行分类讨论,使作图方法系统化。     

光学中的“透镜”复习

“透镜”是初中光学知识的重点内容,现行教材就透镜成像的变化规律及应用要求较高,难度较大,“透镜”如何复习？笔者以为正确理解凸、凹透镜的会聚与发散;牢记凸透镜成象的特点及应用;突出知识点的探索和归纳,把握好成像的共同规律;     

浅谈透镜公式的符号法则

学生在解透镜成象问题时,对公式前的符号往往易于混淆.能否规定一套易懂好记的符号法则,把透镜公式的几种不同形式统一起来呢?本文拟就此作一探讨.一、一个透镜成象时透镜公式的符号法则.     

透镜成象中双解问题的例析

在透镜成象问题中,由于透镜的凸凹、成象的虚实、共轭成象等造成双解问题,致使学生不能全面分析问题从而上当、漏解。下面就透镜成象的一些双解问题举例并简析:     

试谈放大率与物、象运动速度问题

在几何光学中有关物、象运动问题,是学生掌握这部分知识的一个难点.这个问题,无论是学生的学习,还是教师的教学都感到棘手.根据现行中学物理课本的要求.笔者想就关于平面镜成象和透镜成象系统,对放大率与物、象运动速度的关系,并通过一些习题作一肤浅的讨论. 一、放大率与物、象运动速度的关系根据薄透镜成象公式:1/s+1/s′=1/f (1)结合线度放大率:β=s′/s (2)当物点沿主轴方向由距光心s_1、放大率为β_1处,移动到距光心s_2、放大率为β_2处,物点所移动的距离:     

光学“黑匣子”问题例析

光学“黑匣子”问题指的是一类给出了光线的传播方向,要求填出光学器件的题目.做此类习题时,首先要判断出是面镜还是透镜,常用的光学器件包括:平面镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜和凹透镜共五种,前三种属于面镜,后两种属于透镜.若题目中光线没有穿过光学器件,则应填面镜;若光线穿过光学器件,则为透镜.然后再根据三种镜或两种透镜的光学性质结合题     

“测定凸透镜焦距”的分组实验

一、实验要求通过实验,使学生学会测定凸透镜焦距的方法;使他们对于凸透镜和有关的光学知识,理解更为深刻,并且掌握一般光学实验的基本技能和技巧。跟这个实验有关的光学知识主要是透镜成象的原理。当物距大于凸透镜的焦距,物体上某一点发出的反射光线经凸透镜折射后,各光线成为会聚光束,并会聚在一点。这一点就是物体上某一点的实象。若物距小于凸透镜的焦距,物体上某一点发出的光线经凸透镜折射后,各光线成为发散光束。所有发散光束反方向的延长线仍会聚在一点。这一点是物体上某一点的虚象。当学生懂得了这些道理之后,他们就能理解:作图成象时只要应用三条特殊光线中的任意两条,在各种光学仪器上,若透镜的焦距一定,则透镜的直径愈     

物体通过平面或球面成象的另一种处理方法

本文讨论一个与观察者处于不同媒质中的物体所成的虚象问题。在处理这一问题时,我们用透镜来代替折射平面或球面。采用这种方法,我们可以首先研究透镜成象,然后研究通过分界面成象。这与大多数教科书的做法相反,但这种分析简单,更适合于学习初级物理的学生。     

旋转二次曲面透镜基点和基面的位置确定

在光学仪器中,非球面透镜具有一定的实用价值,故对旋转二次曲面透镜光学性质的研究将有重要意义．根据等效光学系统理论和旋转二次曲面折射的焦距公式,并考虑了透镜两曲面的不同形状及不同曲率,导出了旋转二次曲面透镜的主距公式和焦距公式,统称为旋转二次曲面的基点位置公式．这些公式具有一般性,该文进行了分类讨论,最后给出了应用实例     

光学中的“透镜”复习

"透镜"是初中光学知识的重点内容,现行教材就透镜成像的变化规律及应用要求较高,难度较大,"透镜"如何复习?笔者以为正确理解凸、凹透镜的会聚与发散;牢记凸透镜成象的特点及应用;突出知识点的探索和归纳,把握好成象的共同规律;注重分析问题能力的培养,努力做到精讲精练是灵活掌握知识正确求解习题的关键.一、理解凸、凹透镜的会聚与发散,正确处理好相关习题1.正确理解凸、凹透镜的会聚与发散先让学生利用光的折射现象完成图1中光经三棱镜折射的