光學(xué)工程總結(jié)

1、幾何光學(xué)的基本定律及成像概念,* 幾何光學(xué)的基本定律,數(shù)值孔徑,* 成像的基本概念、完善成像條件,近軸球面折射成像的物像關(guān)系式,這就是球面折射成像的物像關(guān)系式。,理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面,1、主點(diǎn)和主平面,2、焦點(diǎn)、焦平面,3、節(jié)點(diǎn)和節(jié)平面,,高斯公式,牛頓公式,理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系,* 薄透鏡的成像公式和放大率,薄透鏡成像的物像公式：,透鏡的光焦度,定義薄透鏡的物、像方焦距：,當(dāng)薄透鏡置于空氣中,,高斯公式,,* 薄透鏡作圖求像法,

2、1、主軸外的近軸物點(diǎn),作圖求象法是利用透鏡光心、焦點(diǎn)、焦平面的性質(zhì)，通過作圖來確定象的位置或光的傳播方向。在近軸條件下適用。,方法：利用如圖所示的三條特殊光線中的兩條，其折射后的交點(diǎn)即 為所求像點(diǎn)。,2、主軸上的物點(diǎn),物方焦平面：在近軸條件，過物方焦點(diǎn)F且與主軸垂直的平面。,像方焦平面：在近軸條件，過像方焦點(diǎn)F‘且與主軸垂直的平面。,付軸： 焦平面上任一點(diǎn)與光心O的連線。有無窮條。,焦平面的性質(zhì)：

3、,物方焦平面,像方焦平面,利用物方焦平面,,,,利用像方焦平面,折射棱鏡,1、偏向角、最小偏向角：,折射棱鏡是一種由多個(gè)平面界面組合而成的光學(xué)元件。光通過棱鏡時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上界面的連續(xù)折射，傳播方向發(fā)生偏折。最常用的棱鏡是三棱鏡（如圖示）。,三棱鏡兩折射面的夾角稱三棱鏡頂角A。,出射光與入射光之間的夾角稱棱鏡的偏向角?。,,,,,,光學(xué)系統(tǒng)中的光闌,光闌定義、分類；孔徑光闌；入射光瞳、出射光瞳；,光學(xué)系統(tǒng)的景深,景深：在景像平

4、面上所獲得的成清晰像的物空間深度。,討論：,（1）物鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)處，,（2）遠(yuǎn)景平面位于無限遠(yuǎn)處， 則對(duì)準(zhǔn)平面位于,光度學(xué)基本概念,光學(xué)量,輻射量,,光學(xué)量和輻射量間的關(guān)系,余弦輻射體,最大光功當(dāng)量，,NOTICS： 各個(gè)量的單位,掌握照度、亮度等的基本計(jì)算,像差理論,實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)成的像與理想光學(xué)系統(tǒng)成的像之間的偏差，叫做像差。,像差的分類： 1、單色像差：主要是由單色光產(chǎn)生的，其中包括球差、

5、 彗差、像散、像場彎曲、畸變。 2、復(fù)色像差：由于光學(xué)材料對(duì)不同波長的光波有不同 的折射率而產(chǎn)生的縱向（軸向或位置）色差和橫向 （放大率）色差。,參考課件,第九章 光的電磁理論,平面波形式波的疊加原理,幾個(gè)光波在空間一點(diǎn)相遇時(shí)，相遇點(diǎn)處的合振 動(dòng)是各個(gè)波單獨(dú)產(chǎn)生的振動(dòng)的矢量和。,光的干涉,干涉的三個(gè)條件 干涉類型,光源的極限寬度,雙縫的極限寬度,空氣中相位差：,擴(kuò)展性,非單色性,空間

6、相干性,時(shí)間相干性,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,重點(diǎn)掌握：,楊氏雙孔干涉等厚干涉牛頓環(huán),光的衍射,衍射分類,,艾里斑和儀器的分辨率,各級(jí)亮條紋和以及亮條紋的強(qiáng)度,一維光柵,主極大的半角寬度,主極大對(duì)應(yīng)的衍射角： (a+b)sin ? =k?,,光柵衍射明條紋位置滿足： (a+b)sin ? =k? k=0,±1, ±