应用光学重点个人整理版

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1、应用光学重点(个人整理版_byZSY)这份试卷共分两部分：闭卷部分为填空题共计50分，28个小题50个空。开卷部分包括三个计算题，两个画图题，每题10分，共计50分。一：填空部分1：理解费马原理定义以及相关公式定义：光程极值（光线由点A传到点B，经过任意多次折射或反射，其光程为极值）。Bdsdndl0A2：理解全反射的定义以及条件全反射：又称全内反射，指光由光密（即光在此介质中的折射率大的）介质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。条件：入射光由光密介质进入光疏

2、介质；入射角必须大于临界角。3：理解马吕斯定律的定义以及意义马吕斯定律指出，光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。4：理解拉赫不变量以及阿贝不变量（PS：要知道它们的单位也许会有用）拉赫不变量：J=nuy=n’u’y’;(在一对共轭平面内，物高y、孔径角u和折射率n乘积是一个常数)，单位为rad·mm。阿贝不变量（Q或C）：阿贝不变量说明近（傍）轴条件下能成像，像的位置完全可由物的位置决定。5：理解垂轴放大率、轴向放大率、角放大率y''

3、nl垂轴放大率：,像高与物高之比。ynl'2dl'nl'n'2轴向放大率;a,轴向倍率是指光轴上一对共轭点沿轴移2dlnl'n动量之间的关系。dl’为像移，dl为物移。u'1ln角放大率：*，共轭光线与光轴的夹角比值。ul''n三种放大率之间的关系：a6：理解焦点、主点、节点、主平面、光焦度焦点：指平行光线经透镜折射或曲面镜反射后的会聚点；主平面：垂轴放大率为1的一对共轭平面；主点：主平面与光轴的交点；节点：角放大率为1的共轭点；光焦度：光焦度等于像方光束会聚度与物方光束会聚度

4、之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度常用字母φ表示，折射球面光焦度φ=（n‘-n）/r=n‘/f'=-n/f，其中n’为像方折射率，n为物方折射率，r为球面半径，f'为像焦距，f为物焦距。一般光焦度表示为像方焦距的倒数（认为空气的折射率为1）。7：掌握牛顿公式以及高斯公式牛顿公式：x’x=ff’,（x’和x分别为像点和物点到其各自焦点的距离，f和f’分别为物方焦距和像方焦距）111高斯公式：,（l为物点到物方主点距离，l’为像点到像方主点距l''lf离，且处于同一介质，f=f’）8：掌握透镜的概念

5、和分类透镜：由两个折射面包围一种透明介质所形成的光学零件。分类：正透镜（会聚）：光焦度为正；负透镜（发散）：光焦度为负；按形状：正透镜分为双凸、平凸和月凸三种形式；负透镜分为双凹、平凹和月凹三种形式；9：掌握平面镜作用光学系统中的平面镜多用于转折光路的方向，由于它具有理想光学系统的性质，对系统没有像差贡献，因此，在计算光路时常不作为一个面来计算。10：掌握几种典型棱镜的概念以及作用反射棱镜：利用光的反射改变光线方向的棱镜，当白光通过反射棱镜时,不会发生色散,所以又叫非色散棱镜。在棱镜的侧面上镀有金属薄膜,形

6、成反射面。屋脊棱镜：如果需要获得与物和像方向完全相反的像，而又不宜再增加反射棱镜时，可以用两个互相垂直的反射面取代棱镜中的一个反射面，且使两个反射面的交线在棱镜的光轴平面以内。这个互相垂直的反射面称为屋脊面，带有屋脊面的棱镜叫做屋脊棱镜。三面直角棱镜：四面体，三个等腰直角三角形相互垂直，为反射面，而底面是一个等边三角形。三面直角棱镜的重要特性之一是从底面以任意方向入射于棱镜的光线，经三个反射面顺序反射以后，出射光线以与入射光线平行的方向射出，即出射光线相对于入射光线旋转了180度。当棱镜以角顶点为中心向任意

7、方向移动，且入射光线方向确定后，出射光线仍平行于入射光线方向射出，随棱镜绕角顶转动的方向和角位移的不同，出射光线将发生不同的平移。11：掌握几种光阑的定义以及作用光阑：光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑（限制成像光束孔径角的光学元件。孔径光阑：对轴上物点光束的口径（立体角或者发光截面）限制得最多的光阑称为孔径光阑。（限制轴点发出的平面光束的孔径角）视场光阑：在光学系统像平面或者其共轭面上放置光阑来限制视场。（安置在物平面或者像平面上限制成像范围的光阑称为视场光阑）渐晕光阑：轴外光束被

8、拦截的现象称为“渐晕”，产生渐晕的光阑称为渐晕光阑，主要用来提高轴外点成像质量，减小光学零件尺寸。消杂光光阑：光学仪器中遮挡和吸收杂散光的元件。12：掌握入瞳和出瞳定义以及作用入瞳：限制光束大小的光孔A通过其前面的透镜成像到物空间去，则其像B决定了光学系统的物方孔径角。该限制轴上点光束孔径角的光孔像B称为入射光瞳，简称入瞳。出瞳：光孔A通过其后面的透镜在像空间所成的像C决定了系统像方孔径角，称为出射光瞳，简称出瞳