《郁道银主编工程光学知识点要点计划.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《郁道银主编工程光学知识点要点计划.doc（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、。第一章小结（几何光学基本定律与成像观点）1 、光芒、波面、光束观点。光芒：在几何光学中，我们往常将发光点发出的光抽象为许很多多携带能量并带有方向的几何线。波面：发光点发出的光波向周围流传时，某一时刻其振动位相同样的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。光束：与波面对应所有光芒的会合称为光束。2 、几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解说）1）光的直线流传定律：在各向同性的平均介质中，光是沿着直线流传的。2）光的独立流传定律：不一样光源发出的光在空间某点相遇时，相互互不影响，各光束独立流传。3）反射定律和折射定律（全反射及其应用）：反射定律：1、位于由入射光芒和法线所决定的平面内；2、反射
2、光芒和入射光芒位于法线的双侧，且反射角和入射角绝对值相等，符号相反，即I=-I。全反射：当知足1、光芒从光密介质向光疏介质入射，2、入射角大于临界角时，入射到介质上的光会被所有反射回本来的介质中，而没有折射光产生。sinIm=n/n，此中Im为临界角。应用：1、用全反射棱镜取代平面反射镜以减少光能损失。（镀膜平面反射镜只能反射90%左右的入射光能）2、光纤折射定律：1、折射光芒位于由入射光芒和法线所决定的平面内；2、折射角的正弦和入射角的正弦之比与入射角大小没关，仅由两种介质的性质决定。nsinI=nsinI。应用：光纤4 ）光路的可逆性-可编写改正-。光从A点以AB方向沿一路径S传达，最后在
3、D点以CD方向出射，若光从D点以CD方向入射，必原路径S传达，在A点以AB方向出射，即光芒流传是可逆的。5 ）费马原理光从一点流传到另一点，此间不论经历多少次折射和反射，其光程为极值。（光是沿着光程为极值（极大、极小或常量）的路径流传的），也叫“光程极端定律”。6 ）马吕斯定律光芒束在各向同性的平均介质中流传时，一直保持着与波面的正交性，而且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。折 /反射定律、费马原理和马吕斯定律三者中的随意一个均能够视为几何光学的一个基本定律，而把此外两个作为该基本定律的推论。3 、完美成像条件（3种表述)1）、入射波面为球面波时，出射波面也为球面波；2）、入射光束为
4、齐心光束时，出射光束也为齐心光束；3）、物点A1及其像点Ak之间随意二条光路的光程相等。4、应用光学中的符号规则（6条）1）沿轴线段(L、L、r）：规定光芒的流传方向自左至右为正方向，以折射面顶点O为原点。2）垂轴线段(h)：以光轴为基准，在光轴以上为正，以下为负。3）光芒与光轴的夹角(U、U)：光轴以锐角方向转向光芒，顺时针为正，逆时针为负。4）光芒与法线的夹角(I、I)：光芒以锐角方向转向法线，顺时针为正，逆时针为负。5）光轴与法线的夹角()：光轴以锐角方向转向法线，顺时针为正，逆时针为-可编写改正-。负。6）相邻两折射面间隔(d)：由前一面的极点到后一面的极点，顺光芒方向为正，逆为负。5
5、 、单个折射球面的光芒光路计算公式（近轴、远轴）6 、单个折射面的成像公式（定义、公式、意义）垂轴放大率成像特征：0,成正像，虚实相反；1,放大；|1，减小。轴向放大率结论：折射球面的轴向放大率恒为正，轴向放大率与垂轴放大率不等。角放大率：表示折射球面将光束变宽变细的能力；只与共轭点的地点相关，与光线的孔径角没关。7 、球面反射镜成像公式-可编写改正-。8 、共轴球面系统公式（过渡公式、成像放大率公式）第二章小结(理想光学系统)1、什么是理想光学系统？为了系统的议论物像关系，发掘出光学系统的基本参量，将物、像与系统件的内在关系揭露出来，可临时抛开光学系统的详细构造（r,d,n），将一般仅在光学
6、系统的近轴区存在的完美成像，拓展成在随意大的空间中一随意宽的光束都成完美像的理想模型。简单的说就是物像空间知足“点对应点，直线对应直线，平面对应平面”的光学系统。2、共轴理想光学系统的成像性质是什么？（3大点）1）位于光轴上的物点对应的共轭像点也必定位于光轴上；位于过光轴的某一个截面内的物点对应的共轭像点必位于该平面的共轭像面内；同时，过光轴的随意截面成像性质都是同样的2）垂直于光轴的平面物所成的共轭平面像的几何形状完整与物相像。3）假如已知两共轭面的地点和放大率，或许一对共轭面的地点和放大率，以及轴上两对共轭点的地点，则其余全部物点的像点都能够依据这些已知的共轭面和共轭点来表示。3、无穷远的
7、轴上（外）物点的共轭像点是什么？它发出的光芒有何性质？像方焦点；它发出的光芒都与光轴平行。-可编写改正-。4、无穷远的轴上（外）像点的对应物点是什么？物方焦点。5、物（像）方焦距的计算公式为何？f=h/tanU，h为平行光芒的高度，U为像方孔径角。6、物方主平面与像方主平面的关系为何？互为共轭。光学系统的基点及性质？有何用途？一对主点和主平面，一对焦点和焦平面，称为光学系统的基点和基面。一束平行光芒经过系统后交于像方焦平面上一点，物方焦平面上一点光源发射出的光芒经过系统后是一组平行光芒。可用直接表示光学系统，便于推测和计算光路。7、图解法求像的方法？（可选择的典型光芒和可利用的性质5条+1条）
8、8、分析法求像方法为何？（牛顿公式、高斯公式）1）牛顿公式：2）高斯公式：9、由多个光组构成的理想光学系统的成像公式？（过渡公式）-可编写改正-。10、理想光学系统两焦距之间的关系？11、理想光学系统的放大率？（定义、公式、用途、与单个折射面公式的差别和联系）12、理想光学系统的组合公式为何？正切计算法？-可编写改正-。13、几种典型的光组组合及其特色（构成、特色和应用）？第三章小结(平面与平面系统)-可编写改正-。1、平面光学元件的种类？作用？（4种）平面反射镜，独一能成完美像的最简单的光学元件，可用于做光杠杆平行平板，平行平板是个无光焦度的光学元件，不使物体放大或减小，反射棱镜，实现折转光
9、路、转像和扫描等功能。折射棱镜，改变光芒的出射角，可用于放大偏转量。2、平面镜的成像特色和性质？平面镜的旋转特征？每一点都能成完美像，而且像与物虚实相反。平面镜转动，反射光芒转动。奇数次反射成镜像，偶数次反射成一致像。3、光学杠杆原理和应用？（测小角度和微位移）从透镜物方焦点发出光芒束，经过系统后成平行光束经过细小偏转的平面镜后反射，再经过系统汇聚在像方焦平面上，测得垂轴距离y，则y=ftan2=2f，测杆支点与光轴距离a，挪动量x，=tan=x/a,so,y=(2f/a)x=Kx，K为放大倍数。4、平行平板的成像特征？（3点）近轴区内的轴向位移公式？平行平板是个无光焦度的光学元件，不使物体放
10、大或减小，只将像从物地点进行一个轴向平移。近轴区能成完美像，非近轴区不可以成完美像。5、加平面镜、平行平板的成像计算。6、反射棱镜的种类（4种）、基本用途、棱镜的主截面、成像方向鉴识、等效作用与睁开。简单棱镜，改变出射角，增添光程屋脊棱镜，获取与物体一致的像立方角锥棱镜，出射光芒平行于入射光芒像与物仅发生一个平行平移-可编写改正-。复合棱镜，实现特别功能，如分光、分色、转像、双像等成像方向的判断1）、Oz坐标轴与光轴出射方向一致2）、垂直于主界面的坐标轴Oy，如有奇数个屋脊面，则像方向与物方向相反；如有偶数个屋脊面，则方向同样3）、平行于主界面的坐标轴Ox，（一个屋脊面当两个反射面）如有奇数个
11、反射面，则像坐标系与物坐标系相反；如有偶数个反射面则同样4）碰到透镜，Ox、Oy均转向。7、折射棱镜的作用?其最小倾向角公式及应用改变光芒的出射角，可用于放大偏转量。为棱镜顶角，为倾向角。当光芒的光路对称与折射棱镜时，倾向角最小。已知，测的最小倾向角，即可求得棱镜的折射率n8、光楔的倾向角公式及其应用（测小角度和微位移）=2(n-1)cos,为两光楔相对旋转的角度。当=90时可用于测细小位移，单个棱镜的倾向角已知，棱镜间距离z已知，则垂轴方向的细小位移y=z=(n-1)z9、棱镜色散、色散曲线、白光光谱的观点。棱镜色散：同一透明介质关于不一样波长的单色光拥有不一样的折射率，故复合光经过棱镜后能被分解成多种不一样颜色的光。色散曲线：将介质的折射率随波长的变化用曲线表示。白光光谱：狭缝发
