工程光学 总复习复习课程.ppt

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1、工程光学总复习第一章直线传播定律；独立传播定律；反射定律；折射定律；费马原理。折射率概念及定义：n=c/v光的全反射现象、定义和应用光学系统完善成像应满足的三个等价条件。符号规则：1，2，3，4，5，6；近轴公式：n’/l’–n/l=(n’–n)/r和n(1/r–1/l)=n’(1/r–1/l’)=Q，注意凸、凹面时，r取值正负情况。第一章垂轴放大率：β=y‘/y=nl’/n‘l，此式可确定物体的成像特性，即像的正倒、虚实、放大与缩小等，1，2，3.轴向放大率：α=dl’/dl=nl’2/n’l2，物点沿光轴作微小移动dl

2、时，所引起的像点移量dl’与物点移动量dl之比。若物体沿光轴左移距离dl，则像左移距离为dlα的距离。角放大率：γ=l/l’=(n/n’)(1/β)反射是折射的特例。令n’=-n，即可由折射面的成像结论得出球面反射面成像的特性第二章基点、基面：焦点、焦平面、主点、主平面、节点、节平面的概念。焦点：与光轴上无限远点相共轭；两个焦点不是一对共轭点；主点，主平面：垂轴放大率为1的一对共轭平面焦距：主点到焦点的距离，f’/f=-n‘/n节点，节平面：角放大率为1的一对共轭面图解法求像：六种典型光线的应用。6）经过节点的任何一对共轭

3、光线平行。要求课后习题1.解析法求像：牛顿公式：xx’=ff’，β=y’/y=-f/x=-x’/f’高斯公式：f’/l’+f/l=1，同一种介质中1/l’-1/l=1/f’第二章理性光学系统的放大率垂轴放大率：β=y’/y=-f/x=-x’/f’，β=y’/y=-fl’/f’l轴向放大率：α=dx’/dx=dl’/dl=-β2f’/f=β2n’/n角放大率：γ=tanU’/tanU=n/(n’β)两个光组成像公式焦距：焦点位置：第二章主平面位置：光焦度概念：像方焦距的倒数，Ф=1/f’多个光组组合计算（正切法）薄透镜：第三

4、章平面镜唯一能成完善像的光学元件。成像性质：所成像为完善像；物像大小相等；物像虚实相反；平面镜奇数次反射成镜像，偶数次反射成与物一致的像平面镜旋转特性：当入射光线方向不变，转动平面镜α角时，反射光线方向将改变2α角度应用：测量微小角度或位移θ=y/(2f‘)，x=ay/(2f')双平面镜成像性质平行平板：近轴区内轴向位移Δl’=d(1-1/n)第三章反射棱镜分类成像判断：1）根据光轴的折射和反射，确定沿轴方向上像的坐标方向；2）垂直于主截面的坐标轴方向（多为y′轴）视屋脊面的个数而定；3）平行于主截面的坐标轴方向（多为x′

5、轴）视反射面个数（一个屋脊面相当于两个反射面）而定。若有正透镜，垂轴光轴方向的两个坐标轴变向。折射棱镜和作用作用：1）用于偏折光束的方向；2）产生色散光楔偏向角大小公式第四章孔径光阑、入瞳、出瞳定义（共轭关系）孔阑确定方法：将光学系统中所有的光学元件的通光孔径分别对其前（后）面的光学系统成像到系统的物（像）空间，并根据各像的位置及大小求出它们对轴上物（像）点的张角，其中张角最小者为入瞳（出瞳），入瞳（出瞳）对应的物即为孔径光阑。视场光阑、入窗、出窗的定义（共轭关系）视阑确定方法：将光学系统中所有的光学元件的通光孔径分别对其

6、前（后）面的光学系统成像到系统的物（像）空间，并根据各像的位置及大小求出它们对入（出）瞳中心的张角，其中张角最小者为入窗（出窗），入窗（出窗）对应的物即为视场光阑第四章渐晕、渐晕系数、渐晕光阑由轴外点物的边缘向入瞳的边缘张角，与其拦光作用的光孔或框在物空间的像所相对应的实际光孔或框，就是渐晕光阑。第四章远心光路原理物方远心系统定义像方远心系统定义场镜及其在光学系统中的应用景深的定义，景深和入瞳的关系。第六章像差分类单色像差和色差球差产生原因与视场有关的像差：彗差、场曲、像散、畸变、倍率色差与孔径有关的像差：球差、彗差、场曲

7、、像散、位置色差只与孔径有关的像差：球差、位置色差只与视场有关的像差：畸变、倍率色差第七章人眼人眼的调节1/lr-1/lp=R-P=A近视眼、远视眼定义及矫正方法眼睛分辨率定义，与眼睛的分辨本领相关的因素目视光学系统视觉放大率定义显微镜系统视觉放大率f’=-f’1f’2/∆测量显微镜孔径光阑：位于物镜的像方焦平面上视场光阑：置于一次实像面处的分化板第七章一般显微镜孔径光阑：物镜框视场光阑：目镜物方焦平面上的圆孔或分化板目镜往往是渐晕光阑第七章望远镜瑞利判断对应的系统分辨率140"/D目镜调节视度±N时，需相对于视场光阑（分

8、划板）的移动量（单位为mm）为：x=±Nf’ef’e/1000开普勒望远镜物镜：正透镜，长焦距目镜：正透镜，短焦距机械筒长较长孔径光阑：物镜框视场光阑：置于一次实像面处的分化板第七章开普勒望远镜第七章伽利略望远镜正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，成正立像筒长较短，无实像面，不能用于测量人眼是孔阑，也是