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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PQxyzyxzOO 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轴入射面入射面：光线射入棱镜的平面光线射入棱镜的平面, ,如如ACAC折射面折射面 出射面出射面：光线射出棱镜的平面光线射出棱镜的平面, ,如如BCBC折射面折射面 工作面工作面：入射面：入射面, ,出射面和反出射面和反射面射面, ,如
2、如ACAC面面,BC,BC面面,AB,AB面面 楞楞：工作面的交线工作面的交线 主截面主截面( (光轴截面光轴截面) )：由光轴由光轴所决定的平面所决定的平面,ABC,ABC面面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。B ACABD密特棱镜(三次反射棱镜)454-5 屋脊面和屋脊棱镜屋脊面的作用：在不改变光轴方
3、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成偶数，从而 达到物像相似的要求，即得一致像。xyzxyz4-6 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n4/3)。 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, yx，x同向x，x反向偶次反射
4、奇次反射偶次反射奇次反射 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90反向：大于90小于等于180123o1o2o3o4yxzyzx 对主截面1和3： 光轴旋转 180, x x相反，反射两次, y y方向相反 对主截面2： 光轴旋转 180, x x相反，反射两次, y y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：n n决定像面的照度。决定像面的照度。n决定系统的视场。n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n拦截系统中
5、有害的杂散光。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n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n n从从入瞳入瞳中心分别向物空间所有的光阑像的边缘做连中心分别向物空间所有的光阑像的边缘做连 线，其中线，其中张角最小者即为入射窗张角最小者即为入射窗，与其共轭的实际光，与其共轭的实际光阑即为阑即为视场光阑。视场光阑。1.一个20倍的望远镜，视场角2W3.2度，物镜的焦距 5
6、00mm，直径62.5mm，为系统的 入瞳；在物镜与目 镜的公共焦面上设有视场光阑，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D40mm，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(aperture stop) 的设置原则4 入瞳和光学零件重合时，零件口径最小 光学
7、系统的出射光瞳和人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5.4 Field Lens(场镜)HHField lens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5.5 depth of field（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称为 光通量
8、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通量称为光亮度 发光效率 流明/瓦Lm/W每瓦辐射的光通量例：一个60瓦的白炽灯产生830流明，发光效率为830/60 6.8 像平面上的光照度轴上点的光照度公式：轴上点和轴外点的光照度关系：光圈和快门的最佳组合第八章 光学系统成像质量的评价8-1 概述8-2 光学系统的色差 8-3 轴上像点的单色像差球差 8-4 轴外像点的单色像差 8-5 几何像差的曲线表示 8-6 用波像差评价光学系统的成像质量 8-10 用光学传递函数评价系统的像质几何像差七种（设计时主要考虑的）几何像差七种（设计时主要考虑的） 单色光像差有五种： 球差 彗差(正弦差) 像散 场曲 畸变 复色光像差有两种： 轴向像差(位置色差) 垂轴像差(倍率色差)考试时间：2010年1月10号晚7：0010：00
