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基于几何光学理论的点光源非定域干涉测角分析
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作者 张宝武 许子杰 +4 位作者 施江焕 朱玲 方振远 孙怡 罗贤欢 《中国计量大学学报》 2024年第1期1-6,共6页
目的:点光源非定域干涉的微小角度测量方法因具有非接触、灵敏度高、精确度高等优势而备受重视。为了解决现有原理分析理论的如下不足:1)在阐述平晶两个表面形成一对虚拟点光源的机理方面比较抽象;2)且难以普遍适用于多面型测量装置。方... 目的:点光源非定域干涉的微小角度测量方法因具有非接触、灵敏度高、精确度高等优势而备受重视。为了解决现有原理分析理论的如下不足:1)在阐述平晶两个表面形成一对虚拟点光源的机理方面比较抽象;2)且难以普遍适用于多面型测量装置。方法:以平晶楔角的测量为例,基于几何光学理论,推导了干涉同心圆环的圆心侧移量与楔角之间的关系式,通过可视化研究了所推导关系式与文献关系式之间的差异。结果:除零点外,相同的圆心侧移量情况下,所推导关系式给出的楔角值会小于文献关系式给出的楔角值,即10 mm圆心偏移量对应的楔角偏差为0.027″,1 mm圆心偏移量对应的楔角偏差为0.003″。结论:基于几何光学理论的分析方法不仅能分析平晶独体元器件楔角测量的原理,而且还能分析多面型变体结构测角原理,既能够定量分析圆心侧移量与楔角之间的关系,又能实现干涉同心圆环的仿真,丰富了点光源非定域干涉测角技术。 展开更多
关键词 非定域干涉 微小角度 平晶 几何光学
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“真问题”对物理大概念教学的启示——以几何光学和波动光学下的“小孔成像”为例
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作者 吴增瑜 钟鸣 《物理通报》 CAS 2024年第5期31-34,38,共5页
以小孔成像这一“真问题”为例,从几何光学推导了小孔成像的原理和条件,明晰了“像”的实质为小光斑的集合;从光的电磁波本性出发,将光的直线传播理解为衍射不明显时的极限表现,进一步探讨如何从波动光学看待小孔成像.整合光现象与光本... 以小孔成像这一“真问题”为例,从几何光学推导了小孔成像的原理和条件,明晰了“像”的实质为小光斑的集合;从光的电磁波本性出发,将光的直线传播理解为衍射不明显时的极限表现,进一步探讨如何从波动光学看待小孔成像.整合光现象与光本质,探讨大概念视角下的物理教学. 展开更多
关键词 大概念 小孔成像 几何光学 波动光学
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基于Li-Strahler几何光学模型的区域人工林郁闭度反演
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作者 杨欣慰 曹春香 +1 位作者 徐敏 王凯民 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第3期137-149,共13页
森林郁闭度是描述森林结构的一个重要因子,传统的森林郁闭度遥感反演经验模型对地面样地数据要求较高,且反演难以推广至区域尺度。针对上述问题,文章提出了一种结合Li-Strahler几何光学模型与线性光谱分解技术的区域人工林郁闭度反演方... 森林郁闭度是描述森林结构的一个重要因子,传统的森林郁闭度遥感反演经验模型对地面样地数据要求较高,且反演难以推广至区域尺度。针对上述问题,文章提出了一种结合Li-Strahler几何光学模型与线性光谱分解技术的区域人工林郁闭度反演方法,以小班为基本单元利用不同优势树种的平均树高与平均冠幅半径等几何光学模型输入参数,基于混合像元线性光谱分解提取的光照地表分量丰度,实现郁闭度参数的反演。基于该方法分别在北方赤峰以及南方南宁研究区开展区域人工林郁闭度反演,并通过野外样地实测数据对估测结果进行精度验证,精度评价结果表明:北方赤峰研究区平原区域反演的均方根误差为0.08、平均绝对百分比误差为9.45%,山地区域反演的均方根误差为0.12、平均绝对百分比误差为14.04%;而南方南宁研究区平原区域反演的均方根误差为0.11、平均绝对百分比误差为8.68%,山地区域反演的均方根误差为0.13、平均绝对百分比误差为13.27%。上述结果表明文章提出的郁闭度遥感反演方法能够有效提升区域人工林郁闭度的估测精度,具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 郁闭度 几何光学模型 线性光谱分解 人工林 遥感影像
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何时有最大照射宽度——对一道几何光学模拟测试题的深入分析
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作者 罗恒 姚光桥 邓玉 《物理教学探讨》 2024年第7期70-72,共3页
通过对一道常见的几何光学题目进行深入分析,指出现有参考答案中的不当之处,并利用数值计算得到正确结果。同时,对此题进行深入分析,得到一般情况下结果的变化趋势,论证该题目命制的“痛点”,提出修改建议。最后,分析了近三年高考物理... 通过对一道常见的几何光学题目进行深入分析,指出现有参考答案中的不当之处,并利用数值计算得到正确结果。同时,对此题进行深入分析,得到一般情况下结果的变化趋势,论证该题目命制的“痛点”,提出修改建议。最后,分析了近三年高考物理几何光学试题的命制情况,提出了教学建议。 展开更多
关键词 几何光学 折射 全反射
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高考几何光学命题常见的问题类型归纳
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作者 秦付平 《中学生理科应试》 2024年第10期30-32,共3页
光学作为高中物理中不可或缺的一部分,始终在高考中占据重要地位,无论高考改革如何演变,在物理核心素养导向下,对光学的考查主要分为物理光学和几何光学两大领域,而几何光学内容更是在历年高考中成为重点考查对象.翻阅近年来高考中出现... 光学作为高中物理中不可或缺的一部分,始终在高考中占据重要地位,无论高考改革如何演变,在物理核心素养导向下,对光学的考查主要分为物理光学和几何光学两大领域,而几何光学内容更是在历年高考中成为重点考查对象.翻阅近年来高考中出现的几何光学试题,不难发现,其考查类型主要有六种,下面逐一分析,希望对同学们在高考备考中有所帮助. 展开更多
关键词 高中物理 几何光学 高考备考 物理光学 核心素养导向 考查类型 常见的问题
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高考对几何光学的考查解读 被引量:1
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作者 王辉 《高中数理化》 2023年第2期10-11,共2页
光学是高中物理重要组成部分之一,是高考必考内容.高考对几何光学的考查重点主要有光的折射定律和全反射、光速与折射率关系、折射率与频率的关系等.几何光学问题的解题方法是根据题述情境,画出光路图,根据光路图中的几何关系找出入射... 光学是高中物理重要组成部分之一,是高考必考内容.高考对几何光学的考查重点主要有光的折射定律和全反射、光速与折射率关系、折射率与频率的关系等.几何光学问题的解题方法是根据题述情境,画出光路图,根据光路图中的几何关系找出入射角和折射角,利用折射定律和全反射的相关知识列方程解答. 展开更多
关键词 高中物理 必考内容 光的折射 几何光学 光路图 折射定律 列方程 全反射
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光路可逆原理错了吗?——对几何光学中一个佯谬的分析
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作者 焦芳枝 邹愉 《物理教学探讨》 2023年第5期60-62,共3页
光路可逆原理是几何光学中的重要内容,但有时利用光路可逆原理分析问题却可能出现不自洽的情境。通过一个具体实例引入半波损失的概念,对光波的相位进行分析,用波动光学成功解释了几何光学中的一个佯谬,体现了几何光学和波动光学的紧密... 光路可逆原理是几何光学中的重要内容,但有时利用光路可逆原理分析问题却可能出现不自洽的情境。通过一个具体实例引入半波损失的概念,对光波的相位进行分析,用波动光学成功解释了几何光学中的一个佯谬,体现了几何光学和波动光学的紧密联系,培养了学生多角度看待问题的科学思维。同时,对于中学物理光学部分的教学,提出了一些建议。 展开更多
关键词 光路可逆原理 半波损失 几何光学 波动光学
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地物二向性反射几何光学模型和观测的进展 被引量:13
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作者 李小文 A.Strahler +5 位作者 朱启疆 刘毅 刘广成 张仁华 虞献平 李继泉 《国土资源遥感》 CSCD 1991年第1期9-19,共11页
本文介绍了地物的二向性反射分布函数(BRDF)及共数学模型,讨论了BRDF的某种特定子集与地物结构的某些重要特征之间的关系,即地物结构的方向谱。为了描述BRDF的方向谱,作者选择并定义了信息量最为丰富的两个子集。即主... 本文介绍了地物的二向性反射分布函数(BRDF)及共数学模型,讨论了BRDF的某种特定子集与地物结构的某些重要特征之间的关系,即地物结构的方向谱。为了描述BRDF的方向谱,作者选择并定义了信息量最为丰富的两个子集。即主平面子集和主锥面子集。还介绍了观测上的最新进展。 展开更多
关键词 地物 土壤 波谱 反射 几何光学模型
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从几何光学研究负折射率透镜的有限尺寸效应(英文) 被引量:15
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作者 杨立功 顾培夫 黄弼勤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1396-1398,共3页
从几何光学理论证明了 ,在左手系材料 (负折率材料 )透镜中存在完善聚焦的概念。当该透镜的尺寸可以认为是无穷大时 ,该透镜是无几何像差透镜。进一步考虑了有限透镜孔径对成像面上成像质量的影响 ,模拟结果表明 :成像面上亮度对比度分... 从几何光学理论证明了 ,在左手系材料 (负折率材料 )透镜中存在完善聚焦的概念。当该透镜的尺寸可以认为是无穷大时 ,该透镜是无几何像差透镜。进一步考虑了有限透镜孔径对成像面上成像质量的影响 ,模拟结果表明 :成像面上亮度对比度分布不均匀 ;且随着透镜孔径大小与厚度的比值减小 ,像的对比度将会增加。 展开更多
关键词 几何光学 负折射率透镜 有限尺寸效应 左手系材料 透镜成像 成像质量
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新几何光学核驱动BRDF模型反演地表反照率的算法 被引量:25
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作者 杨华 李小文 高峰 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期246-251,共6页
MODIS的反照率和二向反射产品由基于核驱动模型的AMBRALS程序提供。目前AMBRALS算法系统中所用的描述几何光学散射的核为LiSparseR核。新提出的一个几何光学核—LiTransit核兼有LiSparse核向LiDense核过渡的优点 ,比LiSparseR核更符合... MODIS的反照率和二向反射产品由基于核驱动模型的AMBRALS程序提供。目前AMBRALS算法系统中所用的描述几何光学散射的核为LiSparseR核。新提出的一个几何光学核—LiTransit核兼有LiSparse核向LiDense核过渡的优点 ,比LiSparseR核更符合几何光学模型的基本原理。验证结果表明 :与LiSparseR核比较 ,RossThick—LiTransit的核组合更能反映直入扇出反照率随太阳天顶角变化的趋势。因此在下一代的AM BRALS算法系统中 ,将用新的LiTransit核取代LiSparseR核。目前AMBRALS算法系统为了快速处理每天大量的数据 ,用多项式拟合核的半球积分。因此 ,为了替换LiSparseR核 ,同时又不影响整个算法的系统性 ,本文研究了LiTransit核的多项式拟合。结果表明 :拟合的多项式与核半球积分的相关性很好。 展开更多
关键词 几何光学 BRDF模型 地表反照率 核驱动模型 LiTransit核 MODIS AMBRALS
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基于曲面口径积分/几何光学的天线罩混合分析 被引量:8
11
作者 张强 曹伟 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第4期418-422,456,共6页
提出了发射模式下,曲面口径积分/几何光学的混合分析方法。利用等效原理,将天线罩内表面上的反射场等效为面电流和面磁流,沿等效源所在曲面作口径积分,确定二次入射到罩壁上的入射场,经过局部平面的多层介质传输到天线罩外表面,在外表... 提出了发射模式下,曲面口径积分/几何光学的混合分析方法。利用等效原理,将天线罩内表面上的反射场等效为面电流和面磁流,沿等效源所在曲面作口径积分,确定二次入射到罩壁上的入射场,经过局部平面的多层介质传输到天线罩外表面,在外表面上将一次传输场和二次反射场矢量叠加,对外表面切向场的表面积分得到天线带罩系统的这场方向图。该方法解决了发射模式下一次传输场和二次反射场的矢量叠加问题,计算精度高;仿真预测结果均为试验所证实。 展开更多
关键词 曲面口径积分 几何光学 天线罩 表面积分
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传统几何光学教学实验装置的改进 被引量:6
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作者 金恩培 周素琼 +1 位作者 张立彬 韩胜阳 《物理实验》 北大核心 2003年第12期38-39,共2页
用目镜和带有十字刻线的分划板代替像屏,用带有几何图案或文字的平板代替电光源和物屏,改进了传统的几何光学教学实验装置,与传统的实验装置相比,其主要优点是可以不用电光源和暗室,并可以做多个设计性实验.
关键词 高等教育 物理教学 实验教学 几何光学 目镜 分划板 光路改进
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基于几何光学近似模型的大气泡粒子散射光场分布计算 被引量:2
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作者 吕且妮 徐畅 靳文华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1089-1095,共7页
基于几何光学近似模型(GOM)对大气泡粒子散射特性进行了分析.针对散射角的多值问题进行了研究,并对不同三角函数的求解方法进行了分析,提出了一种基于tan(θp2)函数和MATLAB中的fsolve(.)函数的遍历取值的简便准确求解方法,计算了球形... 基于几何光学近似模型(GOM)对大气泡粒子散射特性进行了分析.针对散射角的多值问题进行了研究,并对不同三角函数的求解方法进行了分析,提出了一种基于tan(θp2)函数和MATLAB中的fsolve(.)函数的遍历取值的简便准确求解方法,计算了球形的大气泡粒子和水粒子的总散射光强分布、近场和远场散射相位分布,并与Mie理论计算进行了比对,计算结果与Mie理论计算吻合很好,验证了算法的正确性. 展开更多
关键词 几何光学近似模型(GOM) 光强分布 相位函数 散射角
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基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射计算模型 被引量:1
14
作者 迟卫 王吉心 +2 位作者 王涌 兰国辉 金良安 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期404-408,共5页
为深入研究舰船泡沫-水两用幕的光衰减机理,建立了基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射强度分布计算模型。利用该模型对液相折射率m2为1.20至1.50范围内、气泡相对半径r为0至0.99的球状泡沫滴和水滴、散射角τ为1°至10°内的光散... 为深入研究舰船泡沫-水两用幕的光衰减机理,建立了基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射强度分布计算模型。利用该模型对液相折射率m2为1.20至1.50范围内、气泡相对半径r为0至0.99的球状泡沫滴和水滴、散射角τ为1°至10°内的光散射强度进行了数值计算。结果表明,泡沫滴/水滴对可见光具有强烈的散射作用,τ内的散射强度与入射光强度之比Tτ随τ的增大而提高,最高可增加2个数量级;随m2的增大而降低,m2从1.30至1.40变化,Tτ降幅最高达11.6%;随r的增加先下降而后提高,达到最低0和最高80.8%;Tτ最低值对应的最优气泡半径ro随m2的降低和τ的增大而提高,从0.1最多增至0.4。该结论可为舰船泡沫-水两用幕技术的发展提供必要的理论基础。 展开更多
关键词 几何光学 光衰减 泡沫-水两用幕 光散射 泡沫滴/水滴 数值计算
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一种球柱面一体化透镜的几何光学设计 被引量:2
15
作者 孙桂林 张小星 杜玲 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期26-29,共4页
提出了一种可使光轴折转90°,利用球面的折射和反射使子午面内的光束变为平行光,利用球面和柱面使弧矢光束会聚且有实焦点的球柱面一体化透镜,分析讨论了其近轴光学特性,给出了一些约束条件。这种透镜具有批量生产成本低、数... 提出了一种可使光轴折转90°,利用球面的折射和反射使子午面内的光束变为平行光,利用球面和柱面使弧矢光束会聚且有实焦点的球柱面一体化透镜,分析讨论了其近轴光学特性,给出了一些约束条件。这种透镜具有批量生产成本低、数值孔径大等优点,可用于把基模高斯细圆光束变换为线光束。 展开更多
关键词 透镜 几何光学设计 高斯光束变换 球面 柱面
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用几何光学法计算特殊形状的双镜天线 被引量:3
16
作者 路志勇 邹火儿 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第2期225-227,共3页
导出了几何光学法计算双镜天线方向图的求解方程 ,利用几何光学法并经过特殊处理 ,计算了椭圆波束变焦距环焦天线和多波束抛物环面天线的方向图。实测结果和理论计算基本一致 。
关键词 几何光学 双镜天线 特殊形状 方向图 椭圆波束变焦距环焦天线 多波束抛物环面天线
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基于背景纹影的几何光学传递函数测量技术 被引量:1
17
作者 赵鑫海 易仕和 +1 位作者 丁浩林 牛海波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期29-34,共6页
光学传递函数是评价像质的重要指标,是光学系统设计的重要辅助参数.基于背景纹影技术获取光线通过折射率场的位移场数据,结合马吕斯定理,获取了对应的波前梯度数据.结合光学传递函数计算方法,实现对光学传递函数的获取.利用上述思路完... 光学传递函数是评价像质的重要指标,是光学系统设计的重要辅助参数.基于背景纹影技术获取光线通过折射率场的位移场数据,结合马吕斯定理,获取了对应的波前梯度数据.结合光学传递函数计算方法,实现对光学传递函数的获取.利用上述思路完成了对某平凸透镜光学传递函数的测量,并将其与ZEMAX计算得到的光学传递函数进行比较.对比了低频处的实验结果和理论结果,其误差不超过4.0%.分析了误差产生原因并验证了基于背景纹影技术对低通系统进行光学传递函数测量的可行性和有效性. 展开更多
关键词 背景纹影 测量 几何光学 光学传递函数 适用性
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医用物理的几何光学教学的新处理 被引量:1
18
作者 傅洪波 汪峰 +1 位作者 赵箭光 张秀梅 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2010年第6期2326-2328,共3页
几何光学是医学物理教学中的难点,对于医学专业的学生而言,熟练地掌握其系列公式则是一道难题,本文提出了一种解决该难题的新处理方法。区别于传统教学方式和知识处理方法,本文先探讨了波动光学的著名杨氏双缝干涉实验的数学近似计算,... 几何光学是医学物理教学中的难点,对于医学专业的学生而言,熟练地掌握其系列公式则是一道难题,本文提出了一种解决该难题的新处理方法。区别于传统教学方式和知识处理方法,本文先探讨了波动光学的著名杨氏双缝干涉实验的数学近似计算,运用三角公式,从无穷小量的角度,简洁地证明了其数学合理性,并指出该近似计算方法,特别是小角度直角三角形的数学近似处理与几何光学的费马原理相结合,可以推导出几何光学一系列核心公式。这样,整个的几何光学的知识处理方式呈现出简洁有力而系统强的特点。总之,本文对于医用物理学中几何光学教学具有极佳的参考意义。 展开更多
关键词 医用物理学 光学 几何光学 近似计算
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高斯光束经薄透镜变换的几何光学模拟 被引量:1
19
作者 赵安庆 毛海涛 +1 位作者 王庆国 李方正 《电光与控制》 北大核心 1999年第1期55-57,共3页
模拟几何光学中的透镜成像,给出了高斯光束经薄透镜变换的简单方法和公式。
关键词 高斯光束 光学系统 透镜成像 薄透镜 几何光学
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Matlab在几何光学仿真实验中的应用 被引量:5
20
作者 秦华 冯东太 《物理实验》 2017年第11期13-17,共5页
在工程光学教学中,为了使学生更好地理解球面光学成像系统与理想光学成像系统的区别,提出了用Matlab程序模拟球面光学系统成像过程的仿真实验,并编制了模拟程序.把系统结构参量r,d,n和物距L等代入到模拟程序中,就可以仿真成像系统的成... 在工程光学教学中,为了使学生更好地理解球面光学成像系统与理想光学成像系统的区别,提出了用Matlab程序模拟球面光学系统成像过程的仿真实验,并编制了模拟程序.把系统结构参量r,d,n和物距L等代入到模拟程序中,就可以仿真成像系统的成像过程.仿真实验结果显示:理想光学成像系统的成像性质在球面光学成像系统中不存在,但可以通过设计优化使球面系统近似达到或者无限接近理想成像系统,理想成像系统的意义在于它的标准性. 展开更多
关键词 几何光学 理想光学成像系统 球面光学成像系统 计算机仿真
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