光學工程總結

1、幾何光學的基本定律及成像概念,* 幾何光學的基本定律,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系式,這就是球面折射成像的物像關系式。,理想光學系統(tǒng)的基點和基面,1、主點和主平面,2、焦點、焦平面,3、節(jié)點和節(jié)平面,,高斯公式,牛頓公式,理想光學系統(tǒng)的物像關系,* 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,作圖求象法是利用透鏡光心、焦點、焦平面的性質，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，其折射后的交點即 為所求像點。,2、主軸上的物點,物方焦平面：在近軸條件，過物方焦點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F‘且與主軸垂直的平面。,付軸： 焦平面上任一點與光心O的連線。有無窮條。,焦平面的性質：

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平面界面組合而成的光學元件。光通過棱鏡時，產(chǎn)生兩個或兩個以上界面的連續(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）物鏡調焦到無窮遠處，,（2）遠景平面位于無限遠處， 則對準平面位于,光度學基本概念,光學量,輻射量,,光學量和輻射量間的關系,余弦輻射體,最大光功當量，,NOTICS： 各個量的單位,掌握照度、亮度等的基本計算,像差理論,實際光學系統(tǒng)成的像與理想光學系統(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、復色像差：由于光學材料對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,幾個光波在空間一點相遇時，相遇點處的合振 動是各個波單獨產(chǎn)生的振動的矢量和。,光的干涉,干涉的三個條件 干涉類型,光源的極限寬度,雙縫的極限寬度,空氣中相位差：,擴展性,非單色性,空間

6、相干性,時間相干性,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,重點掌握：,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,各級亮條紋和以及亮條紋的強度,一維光柵,主極大的半角寬度,主極大對應的衍射角： (a+b)sin ? =k?,,光柵衍射明條紋位置滿足： (a+b)sin ? =k? k=0,±1, ±