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光的基本定律和原理

（一）直線傳播定律                                               

1.定律：在均勻介質中，光是沿著直線傳播的。

2.注意:本定律只在一定條件下成立，如:在不均勻的介質中光線將發生彎曲；光線遇到直徑接近光波波長的小孔時將發生衍射現象而偏離直線。

 

（二）獨立傳播定律

1.定律:來自不同方向的光線相遇時互不影響，仍朝各自的方向前進。

2.注意：本定律只適用于不同光源發出的光。入光線自同一光源發出后分為兩束光，傳播后相交，可發生干涉現象。

 

（三）反射定律和折射定律

1.名詞解釋:

（1）入射光線:指從光源投間分界面上光線投射點之問的一段光線。

（2）反射光線:指一束光線到達兩種介質的分界而時，以分界面反射回到原來介質的一部分光線。

（3）折射光線:指一束光線到達兩種介質的分界面時，通過分界面攝入第二種介質的一部分光線。

（4）法線:在光線投射點與分界面垂直的直線。

（5）入射角:指入射光線與法線之間的夾角。

（6）反射角:指反射光線與法線之間的火角。

（7）折射角:指折射光線與法線之間的夾角。見圖1-2-3

2.反射定律:入射光線與反射光線分居法線兩側，且與法線在同一平面內，入射角等于反射角。

 I=I’             (1-2-1)

 

3.折射定律：入射線、折射線與法線在同一平面內，入射角正弦與折射角正弦之比，等于第二種介質的折射率(n’)與第一種介質的折射率（n）之比。即，

SinI/sinl’         (1-2-2)

 

（四）光路可逆原理

沿著一定線路傳播的一條光線，可以沿原理從相反方向返回通過發光點。

 

 

符號規則

（一）符號

  兩個相交的球面分別以c1和c2為中心，以r1和r2為半徑，通過c1和c2的連線稱為光軸，兩球面與光軸在A1和A2點相交，稱A1為前頂點，A2為后頂點。A1至A2的距離即該透鏡的中心厚度t。見圖1-2-4。

 

（二）光學符合規則

本書采用卡笛生系統（Cartesian），假定所有光線從左至右進行。

1. 所有光線自透鏡向左度量的距離為負，向右度量的距離為正。

2. 所有光線自光軸向下度量的距離為負，向上的度量的距離為正。

3. 所有角度自光線轉向光軸度量，順時針為負，逆時針為正。見圖1-2-5。

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