《机器视觉实用教程》-第二章 基础光学-2.5 三大光学基本定律

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《机器视觉实用教程》-第二章 基础光学-2.5 三大光学基本定律
2.5 三大光学基本定律


光的直线传播定律

光在同种均匀介质中沿直线传播，通常简称光的直线传播．它是几何光学的重要基础，利用它可以简明地解决成像问题。

光的反射定律

反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。

光的折射定律

光从空气斜射入水或其他光密介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光和入射光分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。当光从水或其他介质中斜射入空气时，折射角大于入射角。

图10 反射定律、折射定律示意图

图10 反射定律、折射定律示意图

其中折射定律更广泛的应用公式是：

其中， 和 分别是两个介质的折射率，α和β分别是入射光和折射光与界面法线的夹角，叫做入射角和折射角。以上公式又叫斯涅尔公式。

图11 斯捏尔折射定律

图11 斯捏尔折射定律

Incident Ray：入射光线

Refractive Ray：折射光线

Emergent Ray：出射光线

Glass：玻璃

Normal：法线

i：入射角

r：折射角

N：介质一折射率

N’：介质二折射率