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根据几何光学中的光线方程,推导出了折射率跃变界面处光折射的代数方程,依据该方程讨论了球面界面的"焦点"、"焦距"问题并用计算机进行了模拟.该方法对学生理解光的传播行为及提高几何光学的教学效果有帮助. 相似文献
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变折射率介质中光线追迹通用算法的研究 总被引:10,自引:2,他引:8
基于几何光学的光线折射和反射原理提出了变折射率介质中的光线追迹算法,给出了在光线追迹过程中进行递推的反射光线和折射光线的方向余弦方程;解决了空间中法线的确定和光线回转等问题。最后通过对多种不同的存在解析解的特殊折射率分布的数值解值和解析解值的比较,验证了算法的正确性,并且讨论了应用算法时应该注意的问题和算法中还有待解决的问题。该算法不但具有广泛的适用性,基本不受折射率分布的制约,而且其数值解精度达10^-5。该算法在变折射率介质的光学设计和空间成像补偿等方面有着广阔的应用前景。 相似文献
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分别求得制作自聚焦平面微透镜的开孔式和掩盘式离子交换的相应扩散方程的解,导出掩盘式微透镜的最佳折射率分布,给出微透镜的成像矩阵,制得掩盘式平面微透镜阵列并给出其成像照片及基本参数. 相似文献
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变折射率组合三角棱镜产生无衍射线结构光 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种可产生大焦深无衍射线结构光的新型光学元件——变折射率组合三角棱镜,由正、负等腰三角棱镜胶合在一起设计而成,其变换光束特性与单个正等腰三角棱镜相同,等效折射率由正、负等腰三角棱镜折射率之差决定,因此可通过两个折射率接近的正、负等腰三角棱镜组合得到一个更加接近1的等效折射率,以获得更大焦深的无衍射线结构光,解决了单个正等腰三角棱镜小角度加工困难的技术问题。采用几何光学理论分析了产生无衍射线结构光的原理,计算了无衍射线结构光的相关参数。由衍射积分理论分析和模拟了新型光学元件后的光强分布特性。研究表明,平面波正面入射新型光学元件可以产生具有大焦深的无衍射线结构光。 相似文献
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本文研究了一种类锥形梯度折射率纤维的光线传播特性和近轴成象规律。光在这种类锥形纤维中的传播具有变幅值和变周期的振荡特征,文中从光线轨迹的近似解析式出发,导出高斯光学公式,并讨论了结果的适用性。研究表明,类锥形梯度折射率纤维与在光学特性上锥形梯度折射率纤维十分类似,它们都可望成为微型光学和激光装置的重要新元件。 相似文献
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为提高变折射率平面微透镜阵列的填充率,利用光刻工艺和离子交换技术制备了填充率近达100%的方形孔径平面微透镜阵列,并对其透镜元及相邻透元间间隙构成的角落区域的成像进行了理论和实验研究.根据变折射率介质光线追迹法,利用MATLAB软件模拟,发现在透镜元区域和角落区域成像特性相反.成像系统测试表明:由于透镜元区域和角落区域的折射率分布变化规律不同,透镜元与角落区域对物体分别成倒立实像和正立虚像;透镜阵列可实现聚焦和散焦功能;角落区域得到充分的离子交换使得间隙足够小,形成了从该区域中心向外逐渐增大的新型梯度折射率模型. 相似文献
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利用线阵CCD测量透明介质折射率 总被引:4,自引:0,他引:4
根据光线穿过厚度均匀的透明介质平板时所产生的横向偏移量,提出了一种利用线阵CCD和计算机测量透明介质折射率的新方法.该方法充分利用了线阵CCD分辨率高的特点,并且具有一定的实用价值和应用前景. 相似文献
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采用光束位移法测量了透明玻璃板的折射率 ,分析了折射率的公式和实验误差处理公式 .结果显示 :实验的准确性主要取决于折射角 θ,并且 θ在 2 0°~ 35°范围内 ,实验的效果较好 . 相似文献
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决定介质折射率因素的经典计算 总被引:2,自引:2,他引:0
就介质折射率的物理意义首先从理论上作了说明,然后从经典概念出发对介质折射率的表达式作了推导,指出了决定介质折射率的因素,即组成介质的原子结构、原子种类、每一个原子周围电子分布的情况及辐射的频率。通过理论计算和实验数值的对比表明,所推导出的结论及相关的计算方式是正确的,对介质折射率的研究和在特殊领域对折射率有一定要求的材料的制备具有一定的指导意义。 相似文献
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介绍了用二次成像法测定透明玻璃板折射率的原理和方法.由于采用线阵光电耦合器件(CCD)测量,提高了测量精度. 相似文献
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负折射材料的非寻常折射 总被引:2,自引:2,他引:0
负折射材料是近年来研究人员关注的新型材料,与常规材料相比,它有许多非寻常的表现,特别是光的折射,用惠更斯原理解释了负折射材料的折射规律,并分析了负折射材料制作的一些常用光学元件与传统材料制作的相应光学元件的不同作用。 相似文献
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Propagation properties of electromagnetic waves in a medium with a negative index of refraction are investigated. A model
of a physical signal that combines simultaneously qualities of both a spatially-localized beam and a wavepacket was used as
the incident wave. Such a choice was necessary because of the strong frequency dispersion of metamaterials in the spectral
region with a negative index of refraction. An approximate analytical solution was derived that describes the propagation
dynamics of such a signal through a slab made of material showing simultaneously a negative dielectric permittivity and magnetic
permeability.
Presented at the XIIIth International Conference “Physics of Pulse Discharges in Condensed Media,” August 21–25, 2007, Nikolaev,
Ukraine.
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Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 75, No. 2, pp. 187–193, March–April, 2008. 相似文献
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Xin Li 《Physics letters. A》2010,374(43):4479-4482
When a small particle is illuminated by a circularly polarized laser beam, the induced electric dipole moment rotates in a plane. The flow lines of the emitted electromagnetic energy are the field lines of the Poynting vector. When the particle is embedded in a dielectric, these field lines have a vortex structure, and the rotation in the vortex has the same orientation as the rotation direction of the dipole. We show that when the embedding medium is a negative index of refraction material, the direction of rotation in the vortex is reversed. 相似文献