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物理教科书/曲面镜

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曲面反射

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为了研究这种反射,我们所做的就是在曲面上的每个点上绘制法线,并在每个法线上应用i=r。我们将研究的曲面将是球形切口。没有抛物线/双曲线镜。

消除误解

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  1. 并非每条平行于主轴的光线在反射后都会被送到焦点。几何光学公式仅对近轴光线(靠近极点的入射光线;近并非科学术语;具体哪个范围靠近极点取决于镜子的尺寸、涉及的距离等)有效。
  2. 并非所有光线都是近轴光线。光束(i)将被送到焦点,但(ii)将被送到远离焦点的点。我们将在学习更多光学知识时,牢记这一点并逐渐发展这些概念。
  3. 即使是尺寸与镜子相当的物体,也无法用我们推导的公式处理。
  4. 几何光学中的公式仅对近轴光线有效。只有基本定律是普遍的。

我们上面描述的正是我们使用抛物面镜来聚焦平行光线的原因。抛物线具有将每条平行于轴线的光线聚焦到一个点上的特性。实际上,具有这种特性的曲线定义为抛物线 [Ref. coordinate]

检查点

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  1. 聚焦。平行于主轴的一束近轴光线在从凹面镜反射后会聚到轴线上的一个点上 [实像] [绘制图]。
  2. 当这些光线从凸面镜反射时,它们会发散。然而,看到这些光线的人会觉得它们是从镜子后面的一个点发散 [虚拟图像] [绘制图]。

这些点是焦点,它们到极点的距离是焦距。现在,凸面镜/凹面镜的焦距恰好是R/2。

符号约定

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  1. 入射光线方向 --> +ve x 方向
  2. 主轴 --> x 轴 (-ve & +ve)
  3. 极点是原点
  4. 高于主轴的高度为正,低于主轴的高度为负。

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