高斯光學

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

高斯光學得名自卡爾·弗里德里希·高斯，他證明光學系統可以用很多的基本點來找出其特徵，因此可以計算其光學性質等。

基本介紹

• 中文名：高斯光學
• 外文名：Gaussian optics
• 別稱：近軸光學

簡介

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

高斯光學得名自卡爾·弗里德里希·高斯，他證明光學系統可以用很多的基本點來找出其特徵，因此可以計算其光學性質等。

卡爾·弗里德里希·高斯

約翰·卡爾·弗里德里希·高斯（德語：Johann Karl Friedrich Gauß；1777年4月30日－1855年2月23日），德國數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家，生於布倫瑞克，卒於哥廷根。高斯被認為是歷史上最重要的數學家之一，並有“數學王子”的美譽。

幾何光學

幾何光學是利用幾何學研究光學的學術方法。幾何光學有幾個基本原理。

• 在均勻介質中，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

由於光本身就是從原子、分子內發出的高頻電磁場，因此上述原理都可以通過電動力學中的電磁場理論導出。

近軸近似

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