《应用光学复习》PPT课件

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1、第四章平面系统§4-1平面系统在光学仪器中的应用（了解）§4-2平面镜的成像性质§4-4棱镜和棱镜的展开§4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算§4-5屋脊面和屋脊棱镜§4-3平面镜的旋转及其应用§4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法(重要)§4-4棱镜和棱镜的展开PQxyzy'x'z'OO’物空间方向采用右手坐标法则中指代表Z轴大拇指代表X轴食指代表Y轴入射面：光线射入棱镜的平面,如AC折射面出射面：光线射出棱镜的平面,如BC折射面工作面：入射面,出射面和反射面,如AC面,BC面,AB面楞：工作面的交线主截面(光轴截面

2、)：由光轴所决定的平面,ABC面BACa．棱镜展开后玻璃板的两个表面必须平行。b．如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射及出射表面相垂直。为了使棱镜和共轴球面系统组合后，仍能保持共轴球面系统的特性，必须对棱镜的结构提出一定的要求：☆☆☆方法：利用棱镜反射面的性质，将转折的光路拉直。按入射光线的顺序，以反射面为镜面，求其对称像，并依次画出反射棱镜的展开图。BA'CAB'D'密特棱镜(三次反射棱镜)45°§4-5屋脊面和屋脊棱镜屋脊面的作用：在不改变光轴方向和主截面内成像方向的条件下，增加一次反射，使系统总的反射次数由奇数变

3、成偶数，从而达到物像相似的要求，即得一致像。xyzx’y’z’§4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算1.透过厚度d折射率n的水层看水底，水底上升的距离是什么？2.垂直下望池塘水底之物时，若其视见深度为1m，求实际水深(水的折射率n＝4/3)。§4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法(重要)1反弹转折法2法则法1同一主截面系统，反弹转折法可简单判断2对两个以上的主截面系统，须用法则法两种方法比较：x,x’与光轴同向z,z’奇数屋脊面无或偶数屋脊面z，z’反向z，z’同向y,y’x，x’同向x，x’反向偶次反射奇次反射偶次反

4、射奇次反射y,y’同向y,y’反向y,y’反向y,y’同向二、法则法同向：光轴偏转角小于等于90º反向：大于90º小于等于180º123o1o2o3o4yxzy’z’x’对主截面1和3：光轴旋转180°,xx相反，反射两次,yy’方向相反对主截面2：光轴旋转180°,xx相反，反射两次,yy’相反第五章成像光束的选择（重要）光阑及其作用望远系统中成像光束的选择远心光路场镜及其作用景深§5-1光阑及其作用光阑在光学系统中的作用：决定像面的照度。决定系统的视场。限制光束中偏离理想位置的一些光线，用以改善系统的成像质量拦截系统中有害的

5、杂散光。孔径光阑视场光阑消杂光光阑渐晕光阑§5-2望远系统中成像光束的选择孔径光阑、入瞳、出瞳视场光阑、入窗、出窗出瞳距、出瞳直径、入瞳直径将系统中所有光阑（包括透镜边框）经其前方的系统成像到整个系统的物空间；然后从物点分别向物空间所有的光阑像的边缘做连线，张角最小者即为入瞳，与其共轭的实际光阑即为孔径光阑从入瞳中心分别向物空间所有的光阑像的边缘做连线，其中张角最小者即为入射窗，与其共轭的实际光阑即为视场光阑。1.一个20倍的望远镜，视场角2W＝3.2度，物镜的焦距500mm，直径62.5mm，为系统的入瞳；在物镜与目镜的公共焦

6、面上设有视场光阑，目镜为单个正薄透镜组，求(1)整个系统的出瞳位置和大小；(2)视阑的直径；(3)望远镜的像方视场角2W’2.有一焦距为50mm的放大镜，直径D＝40mm，人眼瞳孔离放大镜20mm来观看位于物方焦平面上的物体。瞳孔直径为4mm。问此系统中，何者为孔阑、何者为渐晕光阑，并求入瞳、出瞳和渐晕光阑的像的位置和大小；并求能看到半渐晕时的视场范围。§5-3显微镜中的光路限制和远心光路显微和投影系统望远系统和摄影系统照相机孔径光阑(aperturestop)的设置原则4入瞳和光学零件重合时，零件口径最小光学系统的出射光瞳和人

7、眼的光瞳在位置上必须重合，大小也应匹配合适。物方远心系统，光阑设置在物镜的像方焦点上像方远心系统，光阑设置在物方焦点位置5.4FieldLens(场镜)HH’Fieldlens场镜的特点和作用：不改变像的大小和方向可以压缩光束发散角，减小透镜尺寸衔接光路或光学系统5.5depthoffield（景深）景深、焦深定义近景、远景、对准平面景深范围第六章辐射度学和光度学基础§6-4光度学中的基本量§6-8像平面的光照度§6-9照相物镜像平面的光照度和光圈数§6-4光度学中的基本量名称单位定义光通量流明lm单位时间内通过某一面积的光能量

8、称为光通量发光强度cd坎德拉lm/sr点光源在单位立体角内发出的光通量光出射度勒克斯lm/m2光源单位发光面积上发出的光通量光照度勒克斯lm/m2单位受照面积上接收的光通量光亮度尼特cd/m2lm/sr.m2光源在给定方向上的单位投影面积上、单位立体角内发出的光