课程设计说明书--双分离物镜的设计

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1、燕山大学课程设计报告电气工程学院课程设计说明书设计题目：双分离物镜的设计系别：电气工程学院年级专业：08级仪表2班学号：070103020065学生姓名：李学杰指导教师：张淑清陈颖教师职称：教授副教授10燕山大学课程设计报告电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：光学仪器基础课程设计基层教学单位：工业自动化仪表系指导教师:张淑清陈颖学号070103020065学生姓名李学杰（专业）班级08仪表2班设计题目双分离物镜的设计设计技术参数设计要求用PW法以及缩放法计算李斯特物镜的各个参数；上机用软件进行优化，确定最后的设计结构，满足设计要求参考资料

2、1.刘钧，高明编著，《光学设计》，2006，西安电子科技大学出版社，西安2.《光学仪器设计手册》，1971，国防科技出版社，北京3.光学设计软件ZEMAX4.《实用光学技术手册》时间周一至周五应完成内容周一至周三：查阅资料，确定设计内容，并计算各参数；上机仿真，优化参数，论文写作；设计大图周五：答辩。指导教师签字张淑清陈颖基层教学单位主任签字说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。10燕山大学课程设计报告电气工程学院教务科目录引言…………………………………………………………………

3、……第一章光学概述………………………………………………......................第二章参数计算……………………………………............................第三章ZEMAX仿真…………………………………………………第四章设计总结……………………………………………………...第五章参考文献……………………………………………...............10燕山大学课程设计报告引言随着科学技术的发展，光学仪器已普遍应用于社会的各个领域。我们知道，光学仪器的核心部分是光学系统。光学系统成像质量的好坏，决定着光

4、学仪器整体质量的好坏。然而，一个高质量的成像光学系统是要靠好的光学设计去完成的。因此说，光学设计是实现各种光学仪器的基础。随着光学仪器的发展，光学设计的理论和方法也在日益发展和完善。下面介绍双分离物镜的设计。10燕山大学课程设计报告第一章光学概述光学(optics)是研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。　　狭义来说，光学是关于光和视见的科学，op

5、tics(光学)这个词，早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天，常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线的宽广波段范围内的，关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示，以及跟物质相互作用的科学。光学是物理学的一个重要组成部分，也是与其他应用技术紧密相关的学科。系统设计及其仿真我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。几何光学是从几个由实验得来的基本原理出发，来研究光的传播问题的学科。它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径，它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。物理光学是从光

6、的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。波动光学的基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组。波动光学不详论介电常数和磁导率与物质结构的关系，而侧重于解释光波的表现规律。波动光学可以解释光在散射媒质和各向异性媒质中传播时现象，以及光在媒质界面附近的表现；也能解释色散现象和各种媒质中压力、温度、声场、电场和磁场对光的现象的影响。量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。1900年普朗克在研究

7、黑体辐射时，为了从理论上推导出得到的与实际相符甚好的经验公式，他大胆地提出了与经典概念迥然不同的假设，即“组成黑体的振子的能量不能连续变化，只能取一份份的分立值”。光的这种既表现出波动性又具有粒子性的现象既为光的波粒二象性。后来的研究从理论和实验上无可争辩地证明了：非但光有这种两重性，世界的所有物质，包括电子、质子、中子和原子以及所有的宏观事物，也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性。10燕山大学课程设计报告第二章参数计算初始结构的求解分三步：基本像差参量的确定、玻璃的选择、结构参数的求解。根据设计要求初级球差、正弦差和位置色差为零，即选

8、正负玻璃分别为K9和F2，代入折射率和阿贝数，可求得根据公式（具体公式略了）可得，凸透镜最小边缘厚度为2.8978mm，最小中心厚度为7.23845mm，凹透镜最小