第一章 几何光学基本定律与成像概念

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1、工程光学教学方案（2006～2007学年第二学期）郑州轻工业学院技术物理系任宇芬编制I目录教学计划1第一讲2第二讲3第三讲4第四讲5第五讲6第六讲7第七讲7第八讲8第九讲9第十讲10第十一讲10第十二讲11第十三讲12第十四讲12第十五讲13第十六讲14第十七讲14第十八讲15第十九讲16第二十讲16第二十一讲17第二十二讲18第二十三讲18第二十四讲19第二十五讲20第二十六讲21第二十七讲21第二十八讲22I教学计划主讲人：任宇芬讲授时间：2006～2007年第二学期学分：3计划总学时：56周学时：4讲授方法：多媒体教学讲授内容及

2、学时安排：第一章几何光学基本定律与成像概念（4学时）第二章理想光学系统（4学时）第三章平面与平面系统（4学时）第四章光学系统中的光束限制（4学时）第七章典型光学系统（6学时）第八章现代光学系统（4学时）第十章光的电磁理论基础（6学时）第十一章光的干涉和干涉系统（4学时）第十二章光的衍射（8学时）第十三章傅立叶光学（2学时）第十四章光的偏振和晶体光学基础（4学时）第十五章导波光学基础（1学时）第十六章光的量子性和激光基础（1学时）任课班级：电子科技05-01班（共61人）使用教材：《工程光学》郁道银谈恒英主编机械工业出版社——普通高等教

3、育“九五”国家级重点教材考核办法：期末考试（80%）平时成绩（20%）（平时作业、考勤情况）22第一讲几何光学主要是以光线为基础、用几何的方法来研究光在介质中的传播规律及光学系统的成像特性。内容：§1—1几何光学的基本定律§1—2成像的基本概念与完善成像条件具体讲述：1、几何光学的基本概念2、几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解释）1）光的直线传播定律2）光的独立传播定律3）光的折射定律与反射定律（全放射现象及其应用）4）光路的可逆性5）费马原理6）马吕斯定律3、光学系统与成像的基本概念4、完善成像的条件（三种表述）1）入射波面为

4、球面波时，出射波面也为球面波；2）入射光为同心光束时，出射光束也是同心光束；3）对应物点和像点间的光程相等。要求：理解几何光学的基本概念；掌握几何光学的基本定律的内容，写出表达式并解释相关现象；理解和掌握完善成像条件的三种表述。重点与难点：重点：各个定律的理解和应用难点：费马原理的理解讲解方法：联系中学的知识讲解，使内容变得浅显。规范作图，使知识变得直观课后作业：1—2、1—3、1—4、1—6、1—722第二讲内容：§1—3光路计算与近轴光学系统§1—4球面光学成像系统具体讲述：1、应用光学中的符号规则（六条）2、单个折射球面的光线光

5、路计算公式（近轴、远轴）远轴：近轴：1）角度的正弦值用弧度值代替（）2）互求共轭物、像位置3、单折射面成像公式（定义、公式、意义）4、球面反射镜成像5、共轴球面系统（过渡公式、成像放大率要求：理解、掌握、灵活应用符号规则；能推导计算公式并掌握应用简化公式；会利用单个球面成像计算公式计算球面光学系统的成像问题。重点与难点：22重点：符号规则、计算公式的灵活应用难点：灵活应用符号规则、公式的推导讲解要求：详细讲解公式推导。课后作业：1—9、1—10、1—13、1—14、1—15第三讲本章主要介绍理想光学系统的主要光学参数、成像关系和放大率

6、、理想光学系统的光组组合和透镜。内容：§2—1理想光学系统与共轴成像理论§2—2理想光学系统的基点和基面§2—3理想光学系统的物像关系具体讲述：1、理想光学系统概念高斯光学、共轭、共线成像2、共轴理想光学系统的成像性质（3个）3、理想光学系统的基点和基面1）无限远的轴上物点和它对应的像点2）无限远的轴上像点和它对应的物点3）物方主平面和像方主平面的关系4、实际光学系统的基点位置和焦距的计算5、图解法求像（5条性质）6、解析法求像1）牛顿公式2）高斯公式7、由多个光组组成的理想光学系统的成像（过渡公式）8、理想光学系统两焦距之间的关系要

7、求：理解基本概念；22能利用追迹法找到实际光学系统的基点和基面掌握并灵活应用求像的图解法，和解析法理解多光组理想光学系统的过渡公式了解理想光学系统两焦距之间的关系重点与难点：重点：概念的理解、图解法求像和解析法求像难点：清楚把握追迹过程、灵活应用各方法课后作业：2—2、2—4、2—5、2—7、2—9、2—10第四讲内容：§2—4理想光学系统的放大率§2—5理想光学系统的组合§2—6透镜具体讲述：1、轴向放大率、角放大率、计算和物理意义2、光学系统的节点3、测量物镜焦距的原理和系统5、两个光组组合分析（理想光学系统的组合公式）6、多光组

8、组合计算（正切计算法）7、典型系统特性分析（组合公式的应用）8、透镜的分类9、透镜焦距和光焦度的计算10、透镜性质的讨论要求：能推导证明各个关系式，能用其进行计算理解物镜焦距的测量原理掌握理想光学系统的组合公式理清多光组