工程光学总复习

工程光学总复习1.考试类型填空〔每空2分，共20分〕作图题〔每题5分，共10分〕简答题〔每题6分，共30分〕计算题〔40分〕2.目录第一章几何光学的根本定律与成像概念第二章理想光学系统第三章平面和平面系统第四章光学系统中的光束限制第五章光度学和色度学根底第七章典型光学系统3.第一章几何光学的根本定律与成像概念1.几何光学的根本定律〔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〕反射定律和折射定律〔全反射及其应用〕4〕光路的可逆性：5〕费马原理〔最短光程原理〕：2.完善成像条件〔3种表述〕4.3.应用光学中的符号规那么4.单个折射球面的光线光路计算公式〔近轴、远轴〕5.5.单个折射面的成像公式〔定义、公式、意义〕1〕垂轴放大率判断像的正倒、虚实及缩放。2〕轴向放大率3〕角放大率γ4〕γ=5〕拉赫不变量J=n’u’y’=nuy6.6.球面反射镜成像公式(n'=-n)

7.共轴球面系统公式〔过渡公式、成像放大率公式7.第二章理想光学系统1.共轴理想光学系统的成像性质是什么？〔3大点〕物、像空间的共轭点；物、像两空间的共轭线

物空间的任意一点位于直线上，在像空间内的共轭点必在该直线的共轭线上。8.理想光学系统的基点、基面〔求出基点、面；性质、定义〕理想光学系统的图解法

理想光学系统的解析法

物像位置公式牛顿公式

高斯公式

光学系统两焦距之间的关系

9.牛顿公式写成

光学系统的光焦度

高斯公式写成

理想光学系统的拉赫公式

10.理想光学系统的放大率理想光学系统的组合与光路计算双光组组合焦点位置公式节点的含义11.焦距公式

共轴多光组组合光路计算正切计算公式：12.第三章平面与平面系统平面镜成像性质单平面镜的成像性质镜像、一致像

双平面镜的成像性质反射棱镜及其展开平面镜与棱镜成像方向的方法棱镜展开外形尺寸计算平行平板的成像性质13.14

第四章光学系统中的光束限制1.什么是孔径光阑(作用)、入瞳、出瞳、孔径角？它们的关系如何？2.什么是视场光阑(作用)、入窗、出窗、视场角？它们的关系如何？3.什么是渐晕、渐晕光阑、渐晕系数？渐晕光阑和视场光阑的关系如何？4.系统中光阑的判断方法如何？14.5.照相系统的根本结构怎样？成像关系和光束限制情况?6.望远系统的根本结构怎样？成像关系和光束限制情况?7.显微系统的根本结构怎样？成像关系和光束限制情况?物方远心光路原理.8.光瞳衔接原那么是什么?为什么要遵守该原那么?9.场镜的定义、作用、成像关系如何？10.什么是景深、远景景深、近景景深？景深公式和影响因素？15.16

第七章典型光学系统

1.正常眼、近视眼和远视眼的定义和特征是什么？应如何校正非正常眼？2.什么是视觉放大率？表达式及其意义？它与光学系统的角放大率有何异同？3.放大镜的视觉放大率为何？〔注意条件〕 0＝D/f'＝250/f'

16.17

17

4.关于显微镜系统：1〕组成〔光学结构特点〕、成像关系、光束限制〔生物显微镜和测量显微镜〕2〕视觉放大率公式：Г＝250/f'3〕线视场公式：4〕数值孔径、出瞳D’：NA＝nsinu,D'＝500NA/Г

17.5〕物镜的分辨率：6〕显微镜的有效放大率：500NA≤Г≤1000NA7〕物镜的景深：NA,

18.19

6.关于望远系统〔开普勒〕： 1〕组成〔光学结构特点〕、成像关系、光束限制2〕视觉放大率公式：Г＝－f'0/f'e＝－D/D’,Г＝1/β3〕分辨率和与视觉放大率的关系：＝140″/D,Г＝60″,Г＝60″/＝D/2.34〕有效分辨率和工作分辨率：

19.干预条件〔必要条件〕：干预分类：分波前法、分振幅法第十二章光的干预和干预系统20.杨氏干预实验光程差D的计算

光程差：O

x

y

z

P(x,y,D)

d

S

1

r

2

r

1

S

2

S

y

x

D

w

21.干预条纹〔Interferencefringes〕及其意义x

对于接收屏上相同的x值，光强I相等。条纹垂直于x轴。22.‹#›12干预条纹的间隔定义：两条相干光线的夹角为相干光束的会聚角，用w表示。m+123.干预条纹的可见度定义影响条纹可见度的因素：振幅比光源大小光源的非单色性24.第十三章光的衍射光的衍射现象：光波在空间传播遇到障碍时，其传播方向会偏离直线传播，弯入到障碍物的几何阴影中，并呈现光强的不均匀分布的现象。25.光波的标量衍射理论一、惠更斯－菲涅耳原理

1、惠更斯原理(Huygens’principle)：〔1〕波阵面的形成，〔2〕光波的传播方向。v26.‹#›92、惠更斯－菲涅耳原理波阵面外任一点光振动应该是波面上所有子波相干叠加的结果。27.波阵面外任一点光振动应该是波面上所有子波相干叠加的结果。子波向P点的球面波公式子波法线方向的复振幅子波振幅随q角的变化

28.‹#›11当q=0时，K(q)=Max,q

p/2时，K(q)=0.

假设S发出的光源振幅为A〔单位距离处〕,整个波面(ZZ')的奉献菲涅尔假设：求解此公式主要问题：C、K(q)没有确切的表达式。29.‹#›12二、菲涅耳－基尔霍夫衍射公式〔确定了C、K(q))基尔霍夫(Kirchhoff)从波动方程出发，用场论得出了比较严格的衍射公式。Q其中，设定方向角(n,l)和(n,r)为S的法线与l和r的夹角。30.三、基尔霍夫衍射公式的近似1、傍轴近似〔两点近似〕(1)(2)在