大学几何光学?

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几何光学是物理学中的光的波动光学中一种简化形式,主要研究并利用光线与镜面、曲面等的反射、折射、成像等规律和一些应用。例如:平面镜成像的规律、光的反射定律、折射定律等。属于光学的二级分类。 几何光学的适用范围: 几何光学主要应用在波长比较小,光源比较远的情况,例如初中或小学科学中的太阳光的成像习题或知识。几何光学的理论基础是光的直线传播规律和反射定律、折射定律。

主要仪器和元件: 平面镜、凸透镜、凹透镜、球面镜、棱镜、光栅等。 几何光学的研究对象: 几何光学的研究对象是光波长可以忽略不计的对象。

研究方法: 几何光学是理想光与光的传播现象的几何规律而抽象出来的一门学科。研究方法,是基于以下几条基本定律和假设来讨论各种成像现象和器件的:如基本定律,反射定律、折射定律以及在各向同性(Isotropic)物体中光沿直线传播的定律。如基本假设,几何光学所研究的光波波长相对于所研究的物体尺寸可以忽略不计;入射光的强度远远小于所研究材料的非线性光学系数;光源与所研究的系统有相当的距离,可把光波看成从不同方向入射的平面波等。

几何光学的局限性: 光沿直线传播的规律是在光的波长比障碍物或小孔的尺寸小得多的情况下(满足惠更斯原理)成立的近似规律,当光的波长与障碍物或小孔的尺寸差不多时,这个规律将不再适用,需要应用更普遍的波动光学来进行研究。

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