光学基础知识
光学基础知识
光学基础知识一、光的性质a、发光体：像太阳或电灯自身能发光的“物体”叫做发光体；b、光的直线传播：发光体的光向各个方向发散。
发散的光在无障碍的情况下，都是沿直线传播；这种现象叫做光的直线传播；c、光的传播速度：在空气中的传播速度约为299790km/s。
二、球面的作用1、凸透镜：中心比边缘厚的透镜叫做凸透镜，具有将光会聚的作用。
2、凹透镜：中心比边缘薄的透镜叫做凹透镜，具有将光散开的作用。
三、光的反射与折射反射：水面发光，行走的汽车车玻璃的闪闪发光是因为太阳的反弹，光的反弹现象叫做反射；反射定律：入射光线与法线在同一平面上，且入射角与反射角相等；折射：光具有在同一物质（介质）中直线传播的性质。
但是，如果光倾斜地从空气进入水或玻璃中时，在空气与水或玻璃的界面上，一部分光被反射，剩余部分进入水或玻璃中。
这时在两种介质的界面上，进入界面后的传播方向发生了变化，此现象称为折射。
折射定律：a、进入水中的改变了方向的光线叫做折射光线；b、在水中折射光线与法线的夹角称折射角；c、入射光线、折射光线、法线在同一平面上；d、当两介质不变时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一定的，此比值称为第二介质（水）相对于第一介质的折射率。
四、折射率a、即使同样的光，材质不同的话折射量也不一样，光的折射量用材质折射率来表示；b、即使的相同的材质，光的波长（色）不同的话折射率也不一样；c、所以在说某一材质的折射率时，一定要弄清楚是与哪个波长相对应的折射率。
五、光的波长波长：收音机的电波、红外线、紫外线等线都已被称作电磁波的横波以光的速度传播，这只不过波长不同而已。
光（电磁波）的传播真空中的速度虽然是固定的，但振动频率因光的颜色而不同，由振动数除以光的速度就是波长。
可见光的波长：约400-700nm 紫外波长：200-400nm 短红外波长：约860-1500nm。
光学基础知识详细版
光学基础知识详细版一、光的本质光是一种电磁波，是自然界中的一种能量传递形式。
光的本质可以通过波动理论和粒子理论来解释。
波动理论认为光是一种波动现象，具有波长、频率、振幅等特性；粒子理论则认为光是由光子组成的，光子是光的能量载体。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为299,792,458米/秒。
光在不同介质中的传播速度不同，这是由于介质的折射率不同所致。
当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即光线方向发生改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线在遇到界面时，按照一定规律返回原介质的现象。
光的折射是指光线在通过两种不同介质的界面时，传播方向发生改变的现象。
光的反射和折射遵循斯涅尔定律，即入射角和折射角满足一定的关系。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的叠加，形成新的光强分布的现象。
光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲并绕过障碍物传播的现象。
五、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向具有一定的规律性。
自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，因此不具有偏振性。
当光波通过某些特殊材料或经过反射、折射等过程后，可以形成具有一定偏振性的光波。
六、光的吸收和发射光的吸收是指光波在传播过程中，能量被物质吸收的现象。
光的发射是指物质在吸收光能后，以光波的形式释放能量的现象。
光的吸收和发射遵循一定的规律，如光的吸收强度与光的频率有关，光的发射强度与物质的性质有关。
七、光的成像光的成像是指利用光学系统（如透镜、反射镜等）使物体发出的光波或反射的光波在另一位置形成实像或虚像的过程。
光的成像原理是光的折射和反射现象，通过光学系统可以实现对物体形状、大小、位置的观察和研究。
八、光的测量光的测量是光学研究中的重要内容，主要包括光强、光强分布、波长、频率、相位等参数的测量。
光的测量方法有直接测量和间接测量两种，直接测量是通过光学仪器直接测量光波参数，间接测量是通过测量光波与物质相互作用的结果来推算光波参数。
光学基础知识
眩光评价指数 CGI
• 预测和评定室内工作环境不舒适眩光状况的指标。国际照明 委员会不舒适眩光技术委员会(TC-3.4)推荐的国际通用眩光 指数CGI，作为评价布舒适眩光的尺度，与英国的不舒适眩 光指数BGI是等价的。
• 单位：流明 Lm
光强
• 定义：在某一方向上单位立体角内的辐射光通量，单位为坎德拉，用cd 表示
光束角
• 光源反射光的空间分布，以中心最大光强向四周逐渐减弱到 中心光强50%强度的圆锥角为光束角
• 相同功率的灯杯光束角越大，其中心光强越小，出射的光斑 越宽，且相对柔和，相反则中心光强越大，出来的光斑就越 窄
照度
• 照度是相对于被照射面来说的，指单位面积入射的光通量， 单位是勒克斯 ，用Lux
亮度
• 指光源在某一方向的光强与人眼所见到的“面积”之比，单 位是cd/m2，用L表示。
• 用于表示一个表面的明亮程度，即从一个表面反射出来的光 通量。
• 影响因素：被照射物的反射率或吸收率
光效 Lm/W
• 光源的发光效率或者光源的功率因素，表征从光源中射出的 光通量与光源所消耗的电功率之比
CIE对眩光限制的质量等级
光的空间分布，即配光曲线
• 光源（或灯具）在空间各个方向的光强分布，配光曲线一般 有三种表示方法：一是极坐标法，二是直角坐标法，三是等 光强曲线。
光色和显是波长从380nm-780nm的电磁波
颜色
• 光的颜色—色温 • 被照物体的颜色—显色指数 物体的表面颜色取决于物体表面对光线的反射 表面颜色的体现取决于进入人眼的光之波长
光学基础知识点总结
光学基础知识点总结一、光的基本特性光是电磁波的一种，具有波粒二象性，既具有波动性，也具有粒子性。
光的波长决定了它的颜色，波长越短，频率越高，颜色就越偏向紫色；波长越长，频率越低，颜色就越偏向红色。
媒质对光的传播起到了阻碍的作用，阻碍的程度由折射率决定。
在真空中，光速是最高的，为3.0×10^8m/s。
二、光的传播光在真空中的传播速度是最快的，当光通过不同介质时，光速会减慢，并且折射。
光的折射是由于光速在不同介质中的差异导致的，根据折射定律，入射角和折射角之比等于两种介质的折射率之比。
当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于折射角；反之，当光从光疏介质射向光密介质时，入射角小于折射角。
这就是为什么水池里的东西看上去都有些歪的原因。
三、光的反射和折射光的反射是指光线从一种介质透过到另一种介质时，遇到界面时发生的现象。
根据反射定律，光线的入射角等于反射角，反射定律表明入射角和反射角是相等的。
光的折射是指光在通过两种介质的分界面时，由于介质折射率的不同，在两种介质中的传播方向发生改变的现象。
四、光的干涉和衍射光的干涉是光波相互叠加，在波峰与波谷相遇时叠加会增强，而在波峰与波峰相遇时叠加会减弱。
光的干涉现象有两种：一种是菲涅尔干涉，一种是朗伯干涉。
光的衍射是指光波通过一道障碍物，由于波的直线传播受到限制，在障碍物边缘处波前发生变形，这种现象就是衍射。
光的干涉和衍射是光学中非常重要的现象，也是很多光学仪器（如干涉仪、衍射光栅等）的原理基础。
五、光学成像光学成像是指通过光学器件将物体的形象投射到屏幕或者成像器件上的过程。
根据成像光学器件的不同，光学成像可以分为透镜成像和反射镜成像。
在透镜成像中，成像的原理是由于透镜对光的折射性质，使得光线汇聚或发散从而产生物体的形象。
在反射镜成像中，成像的原理是由于反射镜对光的反射性质，使得光线经过反射后，同样能够形成物体的形象。
光学成像技术在医学、军事、天文学、摄影等领域都有着非常重要的应用。
光学基础知识
光学加工基础知识§1 光学玻璃基本知识一. 基本分类和概念光学材料分类：光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。
玻璃的定义：不论化学成分和固化温度范围如何，一切由熔体过冷却所得的无定形体，由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的，均称为玻璃。
光学玻璃分为冕牌K 和火石F 两大类，火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd 和较小的色散系数vd 。
二. 光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的，高品质的，并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制，是玻璃生产中很重要的环节.，玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程配合料的加热，吸附水的蒸发，单组分的熔融，个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程---- 固相反应，盐的分解，水化物分解，结晶水的排除，组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程------ 低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质，耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关. 对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1. 加料过程硅酸盐的形成2. 熔化过程玻璃形成3. 澄清过程-----消除气泡4. 均化过程------消除条纹5. 降温过程——调节粘度6. 出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点，同时，它们又是彼此互相密切联系和相互影响的•在实际熔制中，常常是同时或交错进行的，这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三. 玻璃材料性能1 .折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值，光学玻璃可以分为五类2. 光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm，用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2。
1类或2类还应测星点。
光学基础知识
轴向色像差：指的是光轴上的位置，因波长不同产生不同颜色有不同焦点的现象。由于不同色光焦距 不同，物点不能很好的聚焦成一个完美的像点，所以成像模糊。
倍率色像差：指由于不同色光焦距不同，所以放大率不同，引起的映像倍率改变，画面边缘部分明暗交 界处会有彩虹的边缘。
人眼的视网膜上有两种光感受器：视杆细胞和视锥细胞。 视杆细胞的非常灵敏，在很暗的光照下还能工作，但不能区别颜色，在较暗的环境亮度下主要是视杆细胞的 活动，称暗视觉； 视锥细胞不够灵敏，只有在较强的光照下才能工作，能区别颜色。在明亮的环境中主要是视锥细胞的活动，称 明视觉； 在中等亮度范围，两种感光细胞均参与视觉称间视觉。 正常眼睛的明视距离是250毫米。
视觉系统的空间分辨能力常用视敏度来表示，其定义为眼能够分辨的最小细节所对应的视角(以分为单位)的倒 数。
正常人眼的视敏度约对应视角1‘～30“。 物体两端对眼睛光心所张的角（即视角）不能小于1‘角度，否则人眼无法分辨该物体。
谢谢观赏
教学资料整理
•Байду номын сангаас仅供参考，
(2)、镜头焦距 镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；
(3)、拍摄距离 距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。
光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
景深的实际拍摄照片 ---------- 只改变镜头光圈和快门速度
光圈f/2.8 曝光时间1/125 s
光圈f/5.6 曝光时间1/30 s
场曲在望远镜中表现比较明显，但是害处较小，我们使用望远镜很明显可以看到边缘成像不如中心，这种边 缘模糊就主要是场曲和彗差的综合作用，其中场曲是主要的。
场曲和彗差都与视场大小有关，视场越大则越严重，所以现代望远镜不是很追求广角设计。在视场较小的天 文望远镜中，场曲和彗差就要轻微得多。
光学基础知识
光线反射定律： 1.入射光线反射光线于法线在同一平面 内。
2.入射光线与反射光线在法线的两侧。 3.入射角等于反射角。
自然光的照明特点
根据太阳光进入大气的角度不同，阳光 在一天的不同时刻折射出不同的颜色。 破晓冷色日出偏黄，正午光线最强反差 最大落日偏红。
日光照明
反光
光学基础知识
教师：韩阳
光的本性
光的二重性： 微粒说 光是有一定能量的粒子 波动说 光是特定波长范围内的电磁波 光是一种能量传播的形式
宇宙射线 X射线 紫外线 紫 蓝 青 400 430 475 绿 530
无线电 红外线 雷达 交流电 电视短波广播
黄 500 橙 630 红 700
光学基本定律
1.光线沿直线传播：光线在均匀介质中 沿直线传播 2.诸光束独立定律：光线独立传播，不 同光线相交时，对每束光的传播方向不 发生影响 3.光线的反射定律：光线在两种介质的 分界面上会改变传播色
单色 光的 颜色 是由 他的 振动 频率 （波 长） 确定 的
光度基本概念
光能：能够进入人眼感觉的辐射能 光通量：单位时间内光源发出或通过某 范围内 的光能的数量 发光强度：
摄影光学
光线的主要特性（强度/性质/光线的方 向/光线的色彩） 色温与光源（自然光/室内照明） 光线在造型上的作用（照明被摄体/决定 画面气氛/形成明暗构思）
用光与控光
光学基础知识科普
光学基础知识科普光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的科学。
它是物理学的一个重要分支，也是现代科技的基础之一。
本文将从光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等方面进行科普介绍。
一、光的本质光是一种电磁波，它是由电磁场和磁场相互作用产生的。
光的特点有三个：光是一种电磁波，光速是一定的，光是一种能量传播的波动。
二、光的传播光的传播是一种直线传播，即光沿着直线路径传播。
当光遇到障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象。
反射是光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射；折射是光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变；散射是光线照射到不规则表面或介质中的微粒上，由于微粒的不规则形状导致光线的传播方向发生随机改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射。
反射的规律有两个：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面上。
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变。
折射的规律有两个：入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线在同一平面上。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线相遇时，由于光的波动性质而产生的明暗相间的干涉条纹。
干涉分为两种：相干干涉和非相干干涉。
相干干涉是指两束或多束光线具有相同的频率和相位差，可以产生明暗相间的干涉条纹；非相干干涉是指两束或多束光线的频率和相位差不同，产生的干涉条纹比较模糊。
光的衍射是指光通过小孔、小缝或绕过障碍物后发生偏离直线传播的现象。
衍射的程度与波长和孔径的大小有关，波长越长、孔径越小，衍射现象越明显。
衍射现象广泛应用于光学仪器和光学材料的研究中。
总结起来，光学基础知识科普主要包括光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等内容。
光学的研究对于我们理解光的行为规律、应用光学技术和开展光学工程都具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Part1公司零件代号的含义以及材料代号和说明
公司零件代号一般由四部分组成：零件种类—尺寸—材料—说明
例：TPX-25.4K9-100FL(AR1064nm)
1、零件种类：
(1) 透镜：
TPX：平凸透镜TPC：平凹透镜TBX：双凸透镜TBC：双凹透镜
TML：弯月透镜TDA：胶合透镜TCM：平凹反射镜TXM：平凸反射镜
(2) 窗口：
TWI：平面窗口TPW：平行窗口TPM：平面反射镜TGM：窗口毛坯
TWP：楔形窗口TPOF：平面标准镜TSM：振镜TEA：平面标准具
(3) 棱镜：
TRAP：直角棱镜TPRP：波罗棱镜TRP：斜方棱镜TPTP：五角棱镜
TDVP：道威棱镜TRFP：屋脊棱镜TCCR：锥体棱镜TEQP：等边棱镜
TSP：特殊棱镜TCB：胶合（立方、分光）棱镜TPBP：佩林勃洛卡棱镜
2、尺寸：
（1）直径，如TPX-25.4U-100FL
（2）直径和厚度（高度），如TWI-25.4D2.5-U,
（3）长、宽、高，如TPM-25x20x3-K9, TDVP-52.5 x 17 x 17K9(Al)，TRAP-12.7B
3、材料：
光学玻璃（无色光学玻璃、有色光学玻璃、特殊玻璃）
无色光学玻璃（根据其化学组成及光学性能常数分）：冕牌类和火石类
特点：K类，质轻、性硬、折射率低，一般n D=1.50～1.55，色散小
F
其它材料：
U——UVFS——紫外石英，有级别之分，如0A级，0C级，0F级等
J——JGS1——国产紫外石英
SS——Suprasil——贺利氏公司石英，有型号之分，如Suorisil II, Suprasil III, Suprasil 300等UI——Infrasil——贺利氏公司石英，有型号之分，如Infrasil 301, Infrasil 302 Q——Quartz——石英晶体
C——CaF2
M——MgF2
Si——单晶硅
4、说明：
半径或焦距：TPC-124U-1001.19R
TML-7.7U-600cc/120cx
TPX-12.7U-100FL
镀膜或技术指标：TRAP-17K9(Al)
TRAP-12.7K9 (10-5)
TML-7.85K9-140cc/600cx(R=65%)
特殊说明：TPX-12.7K9-100FL(cut)
Part2光学冷加工涉及到的基本概念
1、尺寸：
基本尺寸：设计时给定的尺寸
实际尺寸：通过测量所得的尺寸，由于测量误差所以实际尺寸并非尺寸真值
极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。
两个界限值中较大的称为最大极限尺寸；较小的称为最小极限尺寸。
尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
（可为正、负、零）
上偏差：最大极限尺寸减基本尺寸所得的代数差
下偏差：最小极限尺寸减基本尺寸所得的代数差
实际偏差：实际尺寸减基本尺寸所得的代数差称为实际偏差
尺寸公差：允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。
举例：中心厚度，外径，边长尺寸，倒角宽度，角度公差，平行差、表面光圈
2.、面形偏差及光圈
光学零件的表面面形偏差是指被检光学表面相对于参考光学表面的偏差。
面形偏差的测量都是通过对被测表面与参考面之间形成的干涉条纹的图案的判读来进行的，这样的干涉条纹称为光圈。
面形偏差包括三项：
1）半径偏差N ；2）像散偏差，Δ1N ；3）局部偏差，Δ2N
判断工具：1）样板（标准球、对板）2）干涉仪
3、光学零件表面疵病
1）表面疵病：在光学表面有效孔径内，因加工过程中或之后不适当导致的局部缺陷，麻点（小坑、破泡）、划痕、长划痕、镀膜污痕。
2）长划痕：长度>2mm的表面划痕。
3) 破边：元件周边的局部缺陷。
即使在光学有效区域之外，由于是光散射源也影响光学系统的
性能。