眼應(yīng)用光學(xué)ppt課件

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眼應(yīng)用光學(xué)基礎(chǔ) 1 眼應(yīng)用光學(xué)課程是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程 眼應(yīng)用光學(xué)與眼鏡的驗(yàn)配 視覺(jué)器官的生理 光學(xué) 驗(yàn)配技術(shù)等緊密關(guān)聯(lián) 稱(chēng)之為邊緣性學(xué)科 結(jié)合眼視光的特點(diǎn) 系統(tǒng)而又有重點(diǎn)的學(xué)習(xí)應(yīng)用光學(xué)知識(shí)和技術(shù) 掌握基礎(chǔ)應(yīng)用光學(xué)中的一些基本成像概念 成像規(guī)律 以及基本光學(xué)技術(shù) 并運(yùn)用到成像計(jì)算和成像作圖中去 近一步學(xué)習(xí)和解答 眼鏡學(xué) 眼視光器械學(xué) 隱形眼鏡驗(yàn)配技術(shù) 屈光技術(shù) 等等后續(xù)課程中出現(xiàn)的光學(xué)問(wèn)題 打下一個(gè)良好的基礎(chǔ) 2 眼應(yīng)用光學(xué) 3 眼科學(xué) 視光學(xué)與光學(xué)有著密切聯(lián)系 人體眼球的屈光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就如同一架精密而又復(fù)雜的攝像機(jī) 眼科學(xué)和視光學(xué)中包括從角膜到眼底 各種屈光 視野和眼壓等大部分檢查 診斷和治療儀器 都要應(yīng)用到光學(xué)原理和技術(shù) 有許多儀器本來(lái)就是醫(yī)學(xué)光學(xué)儀器 如 檢查中的裂隙燈顯微鏡 檢眼鏡 驗(yàn)光儀 角膜曲率計(jì) 同視機(jī) 眼底照相機(jī)等 治療的弱視治療儀 手術(shù)顯微鏡 激光治療機(jī)等 最重要還有提高視功能的光學(xué) 藥物 如眼鏡 觸鏡 人工晶體 低視力助視器等 總結(jié) 要學(xué)好眼視光專(zhuān)業(yè)課程 必須學(xué)好本門(mén)眼應(yīng)用光學(xué)基礎(chǔ)課 4 課程主要內(nèi)容 幾何光學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)物理光學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)眼鏡光學(xué)基礎(chǔ)眼視光器械常用組合光學(xué)系統(tǒng) 5 第一章幾何光學(xué)相關(guān)知識(shí) 第一節(jié)幾何光學(xué)基本定律第二節(jié)球面與共軸球面系統(tǒng)的理想成像第三節(jié)光學(xué)系統(tǒng)中的光闌第四節(jié)幾何像差概述 6 第一節(jié)幾何光學(xué)基本定律 光波與波面光是一種電磁波 具有波粒二象性 又稱(chēng)光波 可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍為380 760nm 可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)波長(zhǎng)不同 顏色不同 單一波長(zhǎng)的具有特定顏色的光 成為單色光 幾種單色光相混合后產(chǎn)生的光稱(chēng)為復(fù)色光 不同波長(zhǎng)的光在真空中的傳播速度是相同的 C 3 0 10 8m s空氣中傳播速度與真空中速度差值小 計(jì)算時(shí)就當(dāng)作是真空光速 不同的波長(zhǎng)的光波在同種介質(zhì)中傳播速度是不一樣的 介質(zhì)折射率n c vv 光在相應(yīng)介質(zhì)中的光速折射率n的大小與介質(zhì)本身光學(xué)性質(zhì)和光的波長(zhǎng)有關(guān) 表示介質(zhì)折射光能力的強(qiáng)弱 7 8 折射率高的介質(zhì)折光能力強(qiáng) 但是光速慢 稱(chēng)為光密介質(zhì) 折射率低的介質(zhì)折光能力弱 但是光速快 稱(chēng)為光疏介質(zhì) 波長(zhǎng)長(zhǎng)的色光折射率低 波長(zhǎng)短的色光折射率高光是一種橫波 自電光源向四周輻射的光波 在某一瞬間時(shí) 光振動(dòng)位相相同的個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一曲面 也就是光波在某一時(shí)刻所達(dá)到的特定位置 稱(chēng)為波面 波面 光線(xiàn) 光波 光波波面光線(xiàn) 9 發(fā)光體與發(fā)光點(diǎn) 發(fā)光體 在幾何光學(xué)中 一切自身發(fā)光的物體 恒星與電燈 或被照明而發(fā)光的物體 發(fā)光點(diǎn) 當(dāng)發(fā)光體的大小與輻射光能作用距離相比可忽略時(shí) 被認(rèn)為是發(fā)光點(diǎn)或電光源 是無(wú)體積和線(xiàn)度 只有空間位置的發(fā)光幾何點(diǎn) 10 三 光線(xiàn)與光束 光線(xiàn) 既無(wú)直徑也無(wú)體積 但具有一定方向的幾何線(xiàn) 用來(lái)表示光能傳播的方向 應(yīng)光能實(shí)沿著波面的法線(xiàn)方向傳播 應(yīng)此 光線(xiàn)就相當(dāng)于該光波的波面法線(xiàn) 光線(xiàn)概念的意義 把復(fù)雜的光能傳輸和光學(xué)成像問(wèn)題歸解為簡(jiǎn)單的幾何運(yùn)算問(wèn)題 光程 若光線(xiàn)在折射率為n的介質(zhì)中傳播距離為l 則乘機(jī)nl就是該光線(xiàn)的光程光束 有一定關(guān)系光線(xiàn)的集合 11 光束 非同心光束像散光束 同心光束 發(fā)散光束會(huì)聚光束平行光束 12 幾何光學(xué)的基本定律 光的直線(xiàn)傳播定律在各向同性的均勻介質(zhì)中 光線(xiàn)是沿著直線(xiàn)傳播的 如影子 日月食 經(jīng)典的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是小孔成像實(shí)驗(yàn) 光的獨(dú)立傳播定律來(lái)自不同方向的光線(xiàn)在傳播途中相遇時(shí) 彼此互不影響 各自獨(dú)立傳播 在相交處 其作用是簡(jiǎn)單的相加 13 光的反射定律入射光線(xiàn) 反射光線(xiàn)和分界面入射點(diǎn)處的法線(xiàn)三者位于同一平面內(nèi) 入射角i和反射角i 而這絕對(duì)值相等且符號(hào)相反 即入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的兩側(cè) 表示式i i 14 光的折射定律入射光線(xiàn) 折射光線(xiàn)和分界面入射點(diǎn)處的法線(xiàn)三者位于同一平面內(nèi) 入射角i和折射角i 的正弦之比為一常數(shù) 即為兩種介質(zhì)的折射率之比 表示式sini sini n nn n 分別為兩種介質(zhì)的折射率 15 16 練習(xí)題 當(dāng)光線(xiàn)以30 入射角從空氣中射向水面 水的折射率為1 33 問(wèn)其反射光線(xiàn)與折射光線(xiàn)方向 17