几何光学基本原理及物像成像规律

# 几何光学基本原理及物像成像规律
## 光的波动性
- 干涉和衍射现象
- 波动概念解释所有光学现象
- 光线
  - 表示光的传播方向的几何线（抽象模型）
- 波面
  - 位相相同的空间点构成的平面或曲面（等相面）

## 光线与波面的关系
- 反射与折射
  - 光在两种介质分界面时的行为

## 费马原理
- 光在指定的两点间传播，实际光程为极值（极小值、极大值或恒定值）
- 导出基本实验定律
  - 均匀介质中直线传播定律
  - 折射定律
  - 反射定律

## 实像与虚像
- 实像
  - 光线经反射或折射后，光束单心性未被破坏，会聚点
- 虚像
  - 反射或折射后光束发散，反向延长线会聚点
- 视觉上的“物”
  - 只有进入人眼的光束方能引起视觉

## 光在平面界面上的反射和折射
- 光束单心性的破坏与保持条件
- 全反射现象
  - 条件：光线只有反射而无折射（n1>n2）

## 光导纤维
- 应用
  - 内窥镜
  - 光导通讯
- 全反射条件
  - 光线入射角问题

## 球面反射与折射
- 符号法则
- 球面反射影响
  - 单心性的破坏
- 近轴光线条件下球面反射的物像公式
- 球面折射影响
  - 光束单心性的破坏
- 近轴光线下球面折射的物像公式
- 关键概念
  - 光焦度
  - 焦点
  - 焦距
- 公式
  - 高斯公式
  - 牛顿公式
- 共轭关系
  - 物空间与像空间

## 薄透镜
- 基本概念
  - 凸透镜
  - 凹透镜
  - 主轴
  - 主截面
- 近轴条件下薄透镜的物像公式

## 近轴物点近轴光线成像的条件
- 成像公式
  - 球面反射与折射的成像公式
- 横向放大率

## 理想光具组成像
- 基本概念
  - 理想光学系统
  - 理想光具组
- 空气中厚透镜物像公式的高斯形式
- 物像关系
  - 牛顿公式
- 基点和基面
  - 主点
  - 主平面
  - 焦点