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几何光学

几何光学是光学学科中以光线为基础,研究光的传播和成像规律的一个重要的实用性分支学科。在几何光学中,把组成物体的物点看作是几何点,把它所发出的光束看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传播方向。在此假设下,根据光线的传播规律,在研究物体被透镜或其他光学元件成像的过程,以及设计光学仪器的光学系统等方面都显得十分方便和实用。

光线传播

光线的传播遵循三条基本定律:光线的直线传播定律,即光在均匀媒介中沿直线方向传播;光的独立传播定律,既两束光在传播途中相遇时互不干扰,仍按各自的途径继续传播,而当两束光会聚于同一点时,在该点上的光能量是简单的相加;反射定律和折射定律,既光在传播途中遇到两种不同媒质的光滑分界面时,一部分反射另一部分折射,反射光线和折射光线的传播方向分别由反射定律和折射定律决定。

基于上述光线传播的基本定律,可以计出光线在光学系统中的传播路径。这种计算过程称为光线追迹,是设计光学系统时必须进行的工作。

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