幾何光學為什麼要光線有交點才能成像?

時間 2021-05-12 14:13:57

1樓:小易

我寫下自己的想法吧,我思考幾天了,今天突然感覺用逆向思維來看的話是這樣的:根據光線可逆,我們假設物體A是另外乙個物體的乙個成像,那麼這個像被我們看到了,物體A為什麼被我們看到?因為他的各個點都可以發射出各個方向的光線,也就是根據光線可逆,無數光線會聚在這點,這點就被我們看到了。

物體A無數個點都是同理,所以物體A就被我們看到了!而被我們看到的過程,也是乙個物體A成像物體A1的過程,無數光線重新會聚,所以別人看我們眼睛,也可以看到我們眼裡有物體A1。

2樓:楊晨煒

@逆光飛行同學科普了一些基本概念,但是沒有正面回答這個問題。

考察整個問題。

成像,成的是物的像,也就是盡可能真實地反映物方的資訊。幾何光學中光線的概念是對光的能量,相位,偏振,頻率等多個特徵的簡化。我們需要知道幾何光學的乙個前提:

同一物點發出的光上述特徵是相同的,不同點可以認為不同。

問題可補充成「同一物點發出的光要有交點才能成像嗎?」線不是平行就是相交,平行光在像面上是均勻分布的,而所謂影象資訊其實是光線的差異變化(你可以從資訊熵角度理解),所以我們認為平行光是不成像的。物點發出的有交點的光線集和在像面上會不同位置能量不同,這個叫瀰散斑,就是該物點成的像。

當像面不要物點發出的光線集公共交點處時,像點是有面積的,不同物點的光相互影響,反映真實情況能力變差,就是成像質量變差。

Attention:

這種問題提的很差的:提問者完全沒有描述自己的知識背景,使得答題者得從最基本的常識開始逐個詞解釋。我惡意揣度提問者對自己使用的每個詞彙是沒有思考過他們的定義的。

3樓:伊卡魯斯二號

是從同一點發出的光線重新匯聚到同一點才能成像,因為光又恢復到了發出點的狀態,就形成了發光體的樣子。

要是沒有晶狀體等聚光的東西,你只能看到發光體發出的白茫茫一片毫無區別的光,根本看不到任何東西。

4樓:踩雪吃火鍋

不是很贊同 @HumJ 童鞋的回答。

幾何光學研究光是如何傳播和成像問題。

光線僅僅代表著能量和傳播方向,量子光學講究的是大量的不確定性造成的確定性,用光子理解不是很合適,而且還不是同乙個光子。

比如說,某個光源發出的一束光,使其經過乙個聚焦鏡後匯聚到一點,我們可以用無數條光線去表示這樣乙個傳播路徑,這些光線表示的顯然不是同乙個光子,也就不能理解成同乙個光子的不同運動路徑。

光線的傳播方向可以看做是光波波面的法線,根據光學傅利葉變換原理,在相干光照射下,透鏡後焦面上光場的復振幅分布即是位於透鏡物體前焦面的復振幅函式f(x,y)的傅利葉變換F(u,v),這也就是說透鏡後焦面上形成的是物的頻域資訊分布,如果說光線都不匯聚到一點,那麼對應位置的頻域資訊是不完整的,所呈現的像也就是模糊不清楚的。

拓展閱讀,加深理解如果看了這篇文章你還不懂傅利葉變換,那就過來掐死我吧

這是對傅利葉變換的理解,這個世界真的很奇妙!

理論方面,可以了解一下阿貝成像原理 。

5樓:HumJ

因為交點上的每條線都代表著從同乙個點上發出或射入的光線,只有當所有可能的路徑都匯聚為一點時,才能形成清晰的像,否則就是一團模糊

之前用量子化的表述時也是很糾結是不是不太嚴謹, 看了@逆光飛行 的提醒後果斷改掉。所以把「光子」改成「光線」並修正其他措詞

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