高斯光束象散和场曲的计算（Ⅰ）

本文导出单折射球面对轴外高斯光束变换成像时，其子午和弧氏两正交平面内的物像变换方程，并给出相应的象散和场面的定义式。最后，经分析和计算表明，物空间一束入射的因高斯光束，经过单折射球面变换后，由于光束的对称性被破坏，其结果在象空间一般形成一束出射的象散高斯光束。     

抛物面与球面折射成像的球差分析

从抛物面和球面的标准方程出发,以折射定律为基础,导出了抛物面和球面折射成像的精确球差公式;计算了抛物面和球面及其透镜成像的球差,比较分析了两种折射曲面的球差特性;发现抛物面相对球面有球差校正作用,且抛物面薄透镜的成像质量优于球面薄透镜的成像质量.     

旋转双曲面和球面折射成像的球差比较

为研究旋转双曲面及其透镜对轴上物点的成像质量,从双曲面标准方程出发,以折射定律为基础,导出了双曲面折射成像的精确球差公式,并由此计算了双曲面和球面及其透镜成像的球差,比较分析了两种折射曲面的球差特性,发现双曲面相对球面有球差校正作用,双曲面双凸薄透镜的成像质量优于球面双凸薄透镜的成像质量.     

旋转椭球面折射成像的球差研究

研究单个折射面成像的球差是研究透镜及复杂光学仪器成像质量的基础.从折射定律出发,导出了旋转椭球面折射成像的精确球差公式,并由此比较了椭球面和球面及其透镜的成像质量.       

旋转二次曲面折射成像的精确公式及应用

当今光学仪器中,大都使用球面透镜,而这种透镜形成较大像差,非球面透镜能够克服球面透镜的缺点,具有很高的实用价值,故对放转二次曲面及其透镜成像质量的研究将有重要意义,本文以折射定律为基础,导出了非近轴光线在旋转二次曲面上折射成像的精确公式,并给出了应用实例。     

傍轴光学的矩阵表述

本文阐明了光线方程、光线矢量和光线变换矩阵的概念,导出了球面镜、球面折射面、薄透镜和厚透镜的光线变换矩阵,并获得了共轴球面系统的成像规律与光线变换矩阵的矩阵元之间的关系。     

光学系统成像规律的内在联系

成像是几何光学研究的中心课题。本文通过由单球面折射系统成像规律导出其它光学系统成像规律的分析,旨在阐明简单光学系统成像规律的内在联系。     

自准直法测焦距中的假相与排除

假相是由折射球面Σ１反射球面Σ２，折射球面Σ１构成的光学系统所成，实验中转动平面镜可以将二者分开。     

椭圆抛物面对细象散光锥的折射成像规律

运用角特征函数，考察了细象散光锥通过椭圆抛物面的传播行为，给出了该情况下的成象规律的数学表达式和物理意义，加深了对细光锥的焦点特性、细光锥的抛物面折射以及单球面折射物像公式的适用条件的理解．     

旋转二次曲面折射成像的球差分析

为研究旋转二次曲面及其透镜对轴上物点的成像质量,从二次曲面的标准方程出发,以折射定律为基础,导出了旋转二次曲面折射成像的精确球差公式,并由此计算了不同类型二次曲面及其透镜成像的球差,结果发现,旋转椭球面、抛物面和双曲面双凸薄透镜的成像质量都优于球面双凸薄透镜的成像质量.     

单球面反射和折射成像规律的分析

单球面成像是光学成像系统的基础,文章依据单球面成像的基本公式,对处于不同位置的物体经单球面折射和反射后所成像的性质进行了分析,对其规律进行了总结。     

浅谈眼的屈光

许多物理学或生理学教材都论述有关眼的屈光问题,但都没有作详尽的讨论,本文以“简约眼”(reduced eyes)模型——单球面折射为依据,说明眼的成象并导出普通眼镜的配镜公式,隐形眼镜与普通眼镜的焦度关系式,进一步论证正常眼的分辨本领为视角1分。     

厚透镜成象的基点及物象公式的简化推导

利用折射球面成象的牛顿公式及光学间隔概念，更加简洁地提出了有关厚透镜成象的基点及物象公式。     

光在介质表面反射和折射时偏振态的研究

利用菲涅尔公式和偏振光的Jones矢量表示法，导出了光在介质表面反射和折射的Jones矩阵。并以线偏振光为例，研究了几种特殊情况下反射、折射光的偏振态．     

浅析光学系统理想成像的条件

本论述从波动光学说起，利用从条件入λ→0引出的光线的概念，应用费马原理讨论了物象共轭的介质折射面应具有的形状；以球面折射成像为核心，讨论了光学系统理想成像的两个条件：近轴光束条件和近轴物点条件。     

推荐一个有用的几何光学公式——单球面折射物像公式

几何光学的主要任务是研究光学元件的物像关系,不同的光学元件有不同物像公式,且与之相关公式繁多,给学生的学习带来一定困难。本文利用单球面折射物像公式推导出球面反射、平面折射、薄透镜等常见光学元件的物像公式及普遍使用的牛顿公式和高斯公式。     

负折射系统中的光学补偿效应

利Pendry提出的坐标变换方法,研究了负折射材料构成的旋转椭球体、旋转抛物体和双球面系统中的光学补偿效应,发现系统的介电常数和磁导率为某一定值,该系统就具有相应的光学补偿效应,即从系统中某一点所发出的光线可传播至系统中另一点,该点的光场和光源完全一致．特别是双球面系统,其介电常数和磁导率可设计为一个标量,大大降低了技术上的难度,从而可能应用于某些实际光学系统．     

平面摆线与球面摆线的几何性质

摆线是重要的平面曲线，它有许多重要性质。摆线、内摆线和外摆线是平面摆线，它们只是球面摆线的特殊情况。本文证明了摆线的三个几何性质对内摆线和外摆线仅部分成立，对球面摆线却一个也不成立。本文还导出了球面摆线的弧长表达式。图４，参３。     

一种测定薄透镜焦距的实验方法

导出了利用薄透镜球面反射像测定薄透镜焦距或折射率的计算公式，并给出了实验结果。     

共轴光学系统理想成象规律的讨论

在几何光学中,有各种各样的球面反射镜,单球面折射、薄透镜、厚透镜、共轴球面系统等光学系统。要记住这些系统的理想成象规律是很不容易的,由于高斯公式适用于所有共轴光学系统,因此本文从高斯公式入手,通过对其图象的讨论,最终得出:只要记住了一个很简单的图和几点说明,就记住了所有共轴光学系统理想成象的规律。