几何光学(Geometric Optics)

2021/11/19 Physic 共 497 字,约 2 分钟

Basic optics1: Geometric Optics

ray optics 就是把光看成光线,虽然这个模型是不准确的,因为光还有波动性,都是这个模型在一定范围内是有效而简单的。

一些复杂的光学系统,用wave optics分析非常复杂,所以一般也用几何光学分析。

小孔成像:pinhole imaging

什么是成像:一个点A发出的光在另外一个点B接受。点B的光全部来自于点A

Imaging: all the light that ends up at one point, came from one point.

一般来讲,通过小孔的光线越小,越符合上述成像的定义。

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但是,因为小孔越小,在成像面的光线就越少,所以也就越暗。所以我们需要可以聚焦光的透镜。

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然后,我们得知道透镜的功能。(这一部分就是初中物理的知识了)

了解透镜的焦距,成实像和虚像,平行光入射和一定倾斜角度的平行光入射会出现什么。

凸透镜的规则,凹透镜的规则

接下来是用矩阵定义几何光学的作用:

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如上图所示,可以通过矩阵符号来计算每个光学元件对成像目标$y_1$的作用,最后得到$y_2$的结果。

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比如单透镜的效果,矩阵中不同的元素为0可以得到物像之间不同的指标。

未完待续。。。

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