[科普中國(guó)]-高斯光學(xué)

高斯光學(xué)是幾何光學(xué)中用近軸近似（小角近似）描述在光學(xué)系統(tǒng)中光線行為的技術(shù)，在近軸近似中，光線和光軸的夾角很小.，因此，夾角的一些三角函數(shù)可以用角度的線性函數(shù)來表示。高斯光學(xué)用在光學(xué)系統(tǒng)的表面平坦或者是為球面一部分的情形。此時(shí)可以用一些簡(jiǎn)單的公式，配合一些像焦距、放大率及明度等參數(shù)描述影像系統(tǒng)，而這些參數(shù)是以組成元素的幾何形狀及材料性質(zhì)來定義的。

高斯光學(xué)得名自卡爾·弗里德里?！じ咚梗C明光學(xué)系統(tǒng)可以用很多的基本點(diǎn)來找出其特征，因此可以計(jì)算其光學(xué)性質(zhì)等。

簡(jiǎn)介高斯光學(xué)是幾何光學(xué)中用近軸近似（小角近似）描述在光學(xué)系統(tǒng)中光線行為的技術(shù)，在近軸近似中，光線和光軸的夾角很小.，因此，夾角的一些三角函數(shù)可以用角度的線性函數(shù)來表示。高斯光學(xué)用在光學(xué)系統(tǒng)的表面平坦或者是為球面一部分的情形。此時(shí)可以用一些簡(jiǎn)單的公式，配合一些像焦距、放大率及明度等參數(shù)描述影像系統(tǒng)，而這些參數(shù)是以組成元素的幾何形狀及材料性質(zhì)來定義的。

高斯光學(xué)得名自卡爾·弗里德里?！じ咚梗C明光學(xué)系統(tǒng)可以用很多的基本點(diǎn)來找出其特征，因此可以計(jì)算其光學(xué)性質(zhì)等。1

卡爾·弗里德里?！じ咚?strong>約翰·卡爾·弗里德里希·高斯（德語：Johann Karl Friedrich Gau?；1777年4月30日－1855年2月23日），德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、大地測(cè)量學(xué)家，生于布倫瑞克，卒于哥廷根。高斯被認(rèn)為是歷史上最重要的數(shù)學(xué)家之一，并有“數(shù)學(xué)王子”的美譽(yù)。2

幾何光學(xué)幾何光學(xué)是利用幾何學(xué)研究光學(xué)的學(xué)術(shù)方法。幾何光學(xué)有幾個(gè)基本原理。

在均勻介質(zhì)中，光線直線傳播

光的反射定律

光的折射定律

光程可逆性原理

由于光本身就是從原子、分子內(nèi)發(fā)出的高頻電磁場(chǎng)，因此上述原理都可以通過電動(dòng)力學(xué)中的電磁場(chǎng)理論導(dǎo)出。2

近軸近似近軸近似是幾何光學(xué)中的高斯光學(xué)及光線追蹤用的小角度近似，可以用在光學(xué)系統(tǒng)（例如透鏡）的分析近軸光線是指光線和光軸角度很小，而光線接近光學(xué)系統(tǒng)的軸。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所