最新工程光学 总复习学习资料

第三章
平面镜
唯一能成完善像的光学元件。 成像性质：所成像为完善像；物像大小相等；物像
虚实相反；平面镜奇数次反射成镜像，偶数次反射 成与物一致的像 平面镜旋转特性：当入射光线方向不变，转动平面 镜α角时，反射光线方向将改变2α角度 应用：测量微小角度或位移θ=y/(2f‘)， x=ay/(2f') 双平面镜成像性质
轴向放大率：α=dl’/dl=nl’2/n’l2，物点沿光
轴作微小移动dl时，所引起的像点移量dl’与物点移 动量dl之比。若物体沿光轴左移距离dl，则像左移距
离为dlα的距离。
角放大率： γ = l/l’ = (n/n’)(1/β) 反射是折射的特例。令n’=-n，即可由折射面的成像结
论得出球面反射面成像的特性
视场光阑、入窗、出窗的定义（共轭关系）
视阑确定方法：将光学系统中所有的光学元件的通光孔径分 别对其前（后）面的光学系统成像到系统的物（像）空间， 并根据各像的位置及大小求出它们对入（出）瞳中心的张角， 其中张角最小者为入窗（出窗），入窗（出窗）对应的物即 为视场光阑
第四章
渐晕、渐晕系数、渐晕光阑
第二章
基点、基面：焦点、焦平面、主点、主平面、节点、 节平面的概念。
焦点：与光轴上无限远点相共轭；两个焦点不是一对共 轭点；
主点，主平面：垂轴放大率为1的一对共轭平面 焦距：主点到焦点的距离，f’/f=-n‘/n 节点，节平面：角放大率为1的一对共轭面
图解法求像：六种典型光线的应用。6）经过节点的 任何一对共轭光线平行。要求课后习题1.
由轴外点物的边缘向入瞳的边缘张角，与其拦光作 用的光孔或框在物空间的像所相对应的实际光孔或 框，就是渐晕光阑。
第四章
远心光路原理
物方远心系统定义 像方远心系统定义
场镜及其在光学系统中的应用 景深的定义，景深和入瞳的关系。
第六章
像差分类
单色像差和色差 球差产生原因
与视场有关的像差：彗差、场曲、像散、畸变、 倍率色差
平行平板：近轴区内轴向位移Δl’=d(1-1/n)
第三章
反射棱镜
分类 成像判断：1）根据光轴的折射和反射，确定沿轴
方向上像的坐标方向；2）垂直于主截面的坐标轴 方向（多为y′轴）视屋脊面的个数而定；3）平行于 主截面的坐标轴方向（多为x′轴）视反射面个数 （一个屋脊面相当于两个反射面）而定。若有正透 镜，垂轴光轴方向的两个坐标轴变向。
光学系统完善成像应满足的三个等价条件。 符号规则：1，2，3，4，5，6；近轴公式：
n’/l’–n/l = (n’–n)/r 和n(1/r–1/l) = n’(1/r–1/l’) = Q，注意凸、凹面时，r 取值正负情况。
第一章
垂轴放大率：β = y‘/y = nl’/n‘l，此式可确定物体的成 像特性，即像的正倒、虚实、放大与缩小等，1，2， 3.
轴向放大率：α=dx’/dx=dl’/dl=β2f’/f=β2n’/n
角放大率：γ=tanU’/tanU=n/(n’β)
两个光组成像公式
焦距： 焦点位置：
第二章
主平面位置：
ห้องสมุดไป่ตู้ 光焦度概念：像方焦距的倒数，Ф=1/f’
多个光组组合计算（正切法） 薄透镜：
(n1)r1 (1r12)(n1)(12)
第七章
望远镜
视 瑞利判断觉 对应的 系放 统t 分t辨a a 率'大 n n 14- 0f "o /'D/fe 率 ' D /D ： ' 1/
目镜调节视度±N时，需相对于视场光阑（分划板） 的移动量（单位为mm）为：x=±Nf’ef’e/1000
开普勒望远镜
物镜：正透镜，长焦距 目镜：正透镜，短焦距 机械筒长较长 孔径光阑：物镜框 视场光阑：置于一次实像面处的分化板
工程光学 总复习
考试要求
考试时间：01月13日19周周五上午08:0009:40
需带工具
直尺 钢笔、铅笔 橡皮 计算器
题型：填空题（20）、简答题（16）、作图求 像（15）、成像方向判断 （9）、计算题（40）
第一章
直线传播定律；独立传播定律；反射定律；折 射定律；费马原理。
折射率概念及定义：n=c/v 光的全反射现象、定义和应用
折射棱镜和作用
作用：1）用于偏折光束的方向；2）产生色散 光楔偏向角大小公式
第四章
孔径光阑、入瞳、出瞳定义（共轭关系）
孔阑确定方法：将光学系统中所有的光学元件的通光孔径分 别对其前（后）面的光学系统成像到系统的物（像）空间， 并根据各像的位置及大小求出它们对轴上物（像）点的张角， 其中张角最小者为入瞳（出瞳），入瞳（出瞳）对应的物即 为孔径光阑。
视觉放大率
f’=-f’1f’2/∆
测量显微镜
tta a 'n n f1 'L f2'(2f0 m 5 'fe')0 m e
孔径光阑：位于物镜的像方焦平面上
视场光阑：置于一次实像面处的分化板
第七章
一般显微镜
孔径光阑：物镜框 视场光阑：目镜物方焦平面上的圆孔或分化板 目镜往往是渐晕光阑
第七章
开普勒望远镜
第七章
伽利略望远镜
正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，成正立像 筒长较短，无实像面，不能用于测量 人眼是孔阑，也是望远镜的出瞳 物镜框是视场光阑，也是入窗
第七章
摄影物镜主要光学参数：焦距f’、相对孔径D/f’、 视场角2ω
焦距f’决定成像大小，像的大小与焦距成正比 相对孔径D/f’决定像面照度。 视场角2ω决定成像范围。
与孔径有关的像差：球差、彗差、场曲、像散、 位置色差
只与孔径有关的像差：球差、位置色差 只与视场有关的像差：畸变、倍率色差
第七章
人眼
人眼的调节1/lr-1/lp=R-P=A 近视眼、远视眼定义及矫正方法
眼睛分辨率定义，与眼睛的分辨本领相关的因素
目视光学系统视觉放大率定义
显微镜系统
解析法求像：
牛顿公式：x x’ = f f’，β= y’/y = -f/x= -x’/ f’
高斯公式：f’ / l’ + f / l =1， 同一种介质中 1/l’-1/l =1/ f’
第二章
理性光学系统的放大率
垂轴放大率：β=y’/y=-f/x=-x’/f’， β=y’/y=-fl’/f’l