几何光学的基本原理思维导图

1．证明反射定律符合费马原理。 证明：费马原理是光沿着光程为最小值、最大值或恒定值的路径传播。B∫ nds = min . max 或恒值A′ ，在介质 n 与 n' 的界面上，入射光 A 遵守反射定律 i1 = i1,经 O 点到达 B 点， 如果能证明从 A 点到 B 点的所有光程中 AOB 是最小光程， 则说明反射定律 符合费马原理。 设 C 点为介质分界面上除 O 点以外的其他任意一点，连接 ACB 并说明光程 ? ACB>光程? AOB由于 ? ACB 与 ? AOB 在同一种介质里，所以比较两个光程的大小，实际上就是比较两 个路程 ACB 与 AOB 的大小。′ 从 B 点到分界面的垂线，垂足为 o′ ，并延长 BO ′ 至 B ，使 O ′B ′ = O ′B ，连接 OB ′ ，根′ 据几何关系知 OB = OB ′ ，再结合 i1 = i1 ，又可证明∠ AOB ′ = 180 °，说明 AOB ′ 三点在′ ′ 一直线上， AOB ′ 与 AC 和 CB ′ 组成Δ ACB ′ ，其中 AOB ? AC + CB 。 ′ ′ ′ 又∵ AOB = AO + OB = AO + OB = AOB , CB

第三章 几何光学基本原理

1．证明反射定律符合费马原理。

证明：费马原理是光沿着光程为最小值、最大值或恒定值的路径传播。

B?ndsA?min.max或恒值?，在介质n与n'的界面上，入射光A遵守反射定律i1?i1,

经O点到达B点，如果能证明从A点到B点的所有光程中AOB是最小光程，则说明反射定律符合费马原理。

设C点为介质分界面上除O点以外的其他任意一点，连接ACB并说明光程? ACB>光程

?AOB

由于?ACB 与?AOB 在同一种介质里，所以比较两个光程的大小，实际上就是比较两个路程ACB与AOB的大小。

′

从B点到分界面的垂线，垂足为o?，并延长BO?至 B，使O?B??O?B，连接 OB?，根

据几何关系知OB?OB?，再结合

i1?i1?，又可证明∠AOB??180°，

A B i’ 说明AOB?三点在一直线上，

AOB? 与AC和CB?组成ΔACB?，??其中AOB?AC?CB。

O C n O‘ ’ n B‘ 又∵

AOB??AO?OB??AO?OB?AOB,CB??CB

?AOB?AC?CB?ACB

即符合反射定律的光程AOB是从A点到B点的所有光程中的极小值，说明反射定律符

合费马原理。

2、根据费马原理可以导

第三章 几何光学基本原理

1．证明反射定律符合费马原理。

证明：费马原理是光沿着光程为最小值、最大值或恒定值的路径传播。

B?nds?min.max或恒值A?，在介质n与n'的界面上，入射光A遵守反射定律i1?i1,

经O点到达B点，如果能证明从A点到B点的所有光程中AOB是最小光程，则说明反射定律

符合费马原理。

设C点为介质分界面上除O点以外的其他任意一点，连接ACB并说明光程? ACB>光程

?AOB

由于?ACB 与?AOB 在同一种介质里，所以比较两个光程的大小，实际上就是比较两个路程ACB与AOB的大小。

从B点到分界面的垂线，垂足为o?，并延长BO?至 B，使O?B??O?B，连接 OB?，根

′

据几何关系知OB?OB?，再结合

?，又可证明∠AOB??180°，i1?i1A 说明AOB?三点在一直线上，

B i’ AOB? 与AC和CB?组成ΔACB?，

其中AOB?AC?CB。 又∵

O C n O‘ ’ n B‘ ??

AOB??AO?OB??AO?OB?AOB,CB??CB

?AOB?AC?CB?ACB

即符合反射定律的光程AOB是从A点到B点的所有光程中的极小值，说明反射定律符

合费马原理。

2、根据费马原理可以

波动光学的基本原理(1)

制作者：赣南师范学院物理与电子信息学院：

王形华1

第二章 波动光学的基本原理几何光学和波动光学是经典光学的两个 组成部分。几何光学从光的直线传播、反射、 折射等基本实验定律出发，讨论成像等特殊 类型的光传播问题， 方法是几何上的，不 涉及到光的本性问题。在经典光学中，从本 质上讲，光是特定波段的电磁波，要真正理 解光，必须研究光的波动性。2

本章的要求：1、掌握定态光波的复振幅描述 2、掌握波前的概念、波的迭加原理。波的干涉及 相干条件。 3、掌握杨氏实验的装置、实验现象、条纹间距计 算公式。 4、掌握惠更斯—菲涅耳原理，菲涅耳圆孔和圆屏 衍射，夫琅和费单缝衍射及其强度计算公式。 5、掌握光的五种偏振态概念 6、掌握光在电介质表面的反射和折射菲涅耳公式 7、了解普通光源的发光机制、巴俾涅原理、光学 仪器的像分辨本领。3

本章的重点：复振幅、波前、平面波、球面波的概念， 波的干涉原理和相干条件，空间频率的概念， 衍射的概念，惠更斯—菲涅耳原理，菲涅耳 圆孔衍射、夫琅和费单缝衍射及其强度计算 公式，光的五种偏振态概念。 本章的难点： 空间频率的概念、傍轴条件和远场条件 、位相关系和半波损失。4

§1、定态光波与复振幅描述

波动光学的基本原理(1)

制作者：赣南师范学院物理与电子信息学院：

王形华1

第二章 波动光学的基本原理几何光学和波动光学是经典光学的两个 组成部分。几何光学从光的直线传播、反射、 折射等基本实验定律出发，讨论成像等特殊 类型的光传播问题， 方法是几何上的，不 涉及到光的本性问题。在经典光学中，从本 质上讲，光是特定波段的电磁波，要真正理 解光，必须研究光的波动性。2

本章的要求：1、掌握定态光波的复振幅描述 2、掌握波前的概念、波的迭加原理。波的干涉及 相干条件。 3、掌握杨氏实验的装置、实验现象、条纹间距计 算公式。 4、掌握惠更斯—菲涅耳原理，菲涅耳圆孔和圆屏 衍射，夫琅和费单缝衍射及其强度计算公式。 5、掌握光的五种偏振态概念 6、掌握光在电介质表面的反射和折射菲涅耳公式 7、了解普通光源的发光机制、巴俾涅原理、光学 仪器的像分辨本领。3

本章的重点：复振幅、波前、平面波、球面波的概念， 波的干涉原理和相干条件，空间频率的概念， 衍射的概念，惠更斯—菲涅耳原理，菲涅耳 圆孔衍射、夫琅和费单缝衍射及其强度计算 公式，光的五种偏振态概念。 本章的难点： 空间频率的概念、傍轴条件和远场条件 、位相关系和半波损失。4

§1、定态光波与复振幅描述

第三章 几何光学的基本原理

3.眼睛E和物体PQ之间有一块折射率为1.5的玻璃平板（如图所示），平板的厚 度d为30cm。求物体PQ的像P?Q?与物体PQ之间的距离d2为多少？ 已知：n?1，n??1.5，d?30cm 求：d2?? 解：

由图可知 dQN2?QQ??sini，

1设QN?x，即光线横向的偏移，则 dx2?sini （1）

1在入射点A处，有 nsini1?n?sini2

在出射点B处，有 n?sini2?nsini1? ，因此可得 i1?i1? 即出射线与入射线平行，但横向偏移了

x。

由图中几何关系可得： x?ABsin?id1?i2??cosisin?i1?i2?

2 1

又因为 i1和i2很小，所以 cosi2?1， sin?i1?i2??i1?i2 而 ni1?n?i2 ，所以 i2??i1??i1

nnn1?n??1?1??x?di? （2） 1?则 x?d?i1?i2??d?i1??i1? ，即 ?nn????（2）式代入（1）式得 d2?d?n??1??1.5?1?1i1?????d?d?10cm i1?n???1.5?36.高5cm的物

一、 选择题

思考题作业3：选择：光由光疏介质进 ）波长变长 （D）频率变大

思考题作业4：选择：光学系统的虚物定入光密介质时，有 （A）光速变大 （B）波长变短 （C义为

（A）发散的入射同心光束的顶点 （B）会聚的入射同心光束的顶点 （C）发散的出射同心光束的顶点 （D）会聚的出射同心光束的顶点。 二、 作图题：

1．MN为薄透镜的主轴,

AB和BC是一对共扼光线.用作图的方法找出透镜的两个主焦点F、F?的

位置，图示出透镜的性质。

三、 计算题：

1、某玻璃棱镜的折射棱角A为45o，对某一波长的光，其折射率n=1.6，请计算：（1）此时的最小偏向角；（2）此时的入射角；（3）使光线从A角两侧透过棱镜的最小入射角。

sin解：（1）∵n???m?2,

?sin2?45?)?45?=2?37.76??45?=30.5o ∴?m=2arcsin(nsin)??=2arcsin(1.6?sin2211??（2）i1?(?min??)=(30.5?45)=37.75o

22?sini1sini2(3) ?n?=

?sini2sini1?

前言、PLC的发展背景及其功能概述

PLC，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为Programmable Logic Controller，PLC)，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。并藉由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)轻易地编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。而普遍使用于PLC程序设计的语言，即是梯形图(Ladder Diagram)程序语言。

而随着电子科技的发展及产业应用的需要，PLC的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等，输出/入信号也包含了DI (Digital In

前言、PLC的发展背景及其功能概述

PLC，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为Programmable Logic Controller，PLC)，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。并藉由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)轻易地编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。而普遍使用于PLC程序设计的语言，即是梯形图(Ladder Diagram)程序语言。

而随着电子科技的发展及产业应用的需要，PLC的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等，输出/入信号也包含了DI (Digital In

TDNPO_Ⅰ_01_200904 TD基本原理

课程目标：

? 了解TD-SCDMA系统的发展历程 ? 了解TD-SCDMA网络接口 ? 掌握TD-SCDMA系统物理层技术 ? 掌握TD-SCDMA系统物理层过程 ? 掌握TD-SCDMA各种关键技术

? 了解各关键技术对TD-SCDMA系统的影响

参考资料：

? 3GPP R4 TS25.201 V4.3.0 ? 3GPP R4 TS25.221 V4.7.0 ? 3GPP R4 TS25.222 V4.6.0 ? 3GPP R4 TS25.223 V4.5.0 ? 3GPP R4 TS25.224 V4.8.0

? 《中兴通讯TD-SCDMA基本原理》

目 录

第1章 TD-SCDMA发展概述 ................................................................................................................. 1-1 1.1 移动通信技术发展 ..................................................................