基于光的反射与折射定律的表述方法推导及应用

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作   者：

周旭环;  龚云辉;  吴绍华;  王元康;  黄娅芳;  叶洪伟;  王光伟;  王一成; 

作者机构：

云南北方光学科技有限公司;  陆装重庆军代局驻昆地区第二军事代表室; 

关键词：

四元数法;  反射定律;  矢量和矩阵;  施密特棱镜;  折射定律;  表述方法; 

期刊名称：

应用光学

i s s n：

1002-2082

年卷期：

2022 年 43 卷 003 期

页   码：

510-517

摘   要：

光的反射和光的折射是几何光学应用中最基本的方法.在现代精密光学元件加工过程中,其不同的表述方法可以为光线追迹、棱镜误差分析以及棱镜装调提供不同的解决思路.介绍了光的反射定律和折射定律的传统形式表述方法,并推导了光的反射定律和折射定律的矢量、矩阵及四元数3种表述方法.通过Matlab辅助下的模拟计算,得到施密特棱镜检验光路中2个不同区域入射光线的反射在水平方向上对称分布于前表面反射像两侧,与实际应用相符,实现了矢量、矩阵和四元数表述方法在施密特棱镜检验光路中的应用.3种表述方法可以为光线追迹、棱镜误差分析以及棱镜装调提供科学、实用的解决方法.