郁道银主编-工程光学(知识点)要点汇编
工程光学课后答案(郁道银版)
《工程光学》郁道银版第一章1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。
解：则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s，当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s，当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x,则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为：(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为：(2)联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。
解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有：n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：(2)由（1）式和（2）式联立得到n0 sinI1 .5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。
工程光学课后答案(郁道银版)
《工程光学》郁道银版第一章1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。
解：则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s，当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s，当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x,则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为：(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为：(2)联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。
解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有：n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：(2)由（1）式和（2）式联立得到n0 sinI1 .5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。
《工程光学基础》考试大纲
《工程光学基础》考试大纲主要参考书目1．工程光学基础教程，郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2008 2．工程光学（第4版），郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2016考试内容和考试要求一、几何光学基本定律与成像概念考试内容：1、几何光学基本定律2、成像基本概念与完善成像3、近轴光学系统考试要求：1、掌握光学基本定律及几何光学基本概念2、掌握成像概念与完善成像条件3、掌握近轴光线及成像特点、掌握光轴光线成像计算二、理想光学系统考试内容1、理想光学系统的基点与基面2、理想光学系统的物像关系3、理想光绪系统的放大率4、理想光学系统的组合考试要求：1、掌握理想光学系统的基点与基面概念2、掌握理想光学系统的求物像关系（作图法与计算法）3、掌握理想光绪系统的放大率概念与相关计算4、理解理想光学系统的组合方法及计算三、平面系统考试内容1、平面镜成像2、平行平板3、反射棱镜4、折射棱镜与光楔考试要求：1、掌握平面镜成像规律2、掌握平行平板成像规律3、掌握反射棱镜成像与成像方向判断4、了解折射棱镜与光楔传光特性四、光学系统中的光阑和光束限制考试内容1、光阑2、照相系统中的光阑3、望远镜系统中成像光束的选择4、显微镜系统中的光束限制与分析考试要求：1、掌握光阑的分类及作用2、掌握照相系统中光束限制分析3、掌握望远镜系统中成像光束分析方法4、掌握显微镜系统中的光束限制与分析五、光度学考试内容1、辐射量与光学量及其单位2、光传播过程中光学量的变化规律3、成像系统像面的光照度考试要求：1、掌握光学量及其单位2、理解光传播过程中光学量的变化规律3、理解成像系统像面的光照度的计算六、典型光学系统考试内容1、眼睛及其光学系统2、放大镜3、显微镜系统4、望远镜系统5、目镜6、其它光学系统考试要求1、掌握眼睛的成像系统2、掌握放大镜成像规律3、掌握显微镜结构与相关计算4、掌握望远系统结构与相关计算5、了解其它典型光学系统的结构与成像规律五、光的干涉考试内容1、光波的叠加2、光波干涉条件3、杨氏干涉实验4、平板的双光束干涉5、典型干涉仪结构与工作原理考试要求1、理解光波叠加原理2、掌握光波干涉条件3、掌握杨氏干涉实验与相关计算4、掌握平板干涉原理及相关计算5、掌握典型干涉仪结构与相关计算六、光的衍射考试内容1、光波的标量衍射理论2、典型孔径的夫朗和费衍射3、光学成像系统的衍射和分辨本领4、多缝的夫朗和费衍射5、衍射光栅6、菲涅尔衍射考试要求1、理解光波标量衍射理论2、掌握狭缝和圆孔的夫朗和费衍射及计算3、理解光学成像系统的衍射和分辨本领4、理解多缝的夫朗和费衍射5、掌握光栅衍射原理及计算6、理解菲涅尔衍射分析方法七、光的偏振考试内容1、偏振光概述2、晶体的双折射3、晶体偏振器件考试要求1、掌握偏振光的概念及分类2、掌握晶体双折射规律及概念3、掌握晶体偏振器件传光原理试卷结构：填空、简答与计算题。
郁道银工程光学第一章
一个球面有无数光轴
一个透镜有一个光轴
共轴球面系统
物(像)空间 —— 物(像)所在的空间，可从 - ∞到 + ∞
实物(像)空间—— 实物(像)可能存在的空间
虚物(像)空间 —— 虚物(像)可能存在的空间
实物(像)点—— 实际光线的交点(屏上可接收到)
虚物(像)点 —— 光线的延长线的交点(屏上接收不到 , 人眼可感受到)
光 学 系 统 光 学 系 统
(a) 实物成实像
(b) 实物成虚像
光 学 系 统 (c) 虚物成实像
光 学 系 统 (d) 虚物成虚像
发散 发散 会聚
发散
实 物
实 像
实 物
虚 像
会聚
会聚
物像
光束
发散 实 虚
会聚 虚 实
虚 物
实 像
物 像
物像
光束
发散 实
会聚 虚
物
像
虚
实
A
实物成实像
A2
A1
A3
实物成实像
光密介质
光疏介质，即 n n'
sin I ' 不可能大于1，临界情况 I ' 90 ，发生全反射
光从介质射入真空时
真空 介质 真空 介质 真空 介质
大于
全反射临界角
当光恰好发生全反射现象时的入射角叫介质的临界角。
光密介质
光疏介质，即 n n'
临界情况： 折射角I ' 90
微粒说
17世纪
波动说
牛顿 19世纪
惠更斯
泊松
托马斯·杨
菲涅尔
泊松斑 关于光在水中的速度
微粒说：大于光在真空中的速度
工程光学 知识点
郁道银主编工程光学第一章小结（几何光学基本定律与成像概念）1 ）光的直线传播定律：2 ）光的独立传播定律：3 ）反射定律和折射定律（全反射及其应用）：反射定律：即I’’=-I 。
折射定律： n’sinI’=nsinI 。
全反射：当满足 1 、光线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全部反射回原来的介质中，而没有折射光产生。
sinI m=n’/n ，其中 I m 为临界角。
应用： 1 、用全反射棱镜代替平面反射镜以减少光能损失。
2 、光纤4 ）光路的可逆性5 ）费马原理光从一点传播到另一点，其间无论经历多少次折射和反射，其光程为极值。
6 ）马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
3 、完善成像条件（ 3 种表述 )1 ）、入射波面为球面波时，出射波面也为球面波；2 ）、入射光束为同心光束时，出射光束也为同心光束；3 ）、物点 A 1 及其像点A k ’ 之间任意二条光路的光程相等。
6 、单个折射面的成像公式（定义、公式、意义）垂轴放大率成像特性：β>0, 成正像，虚实相反；β<0, 成倒像，虚实相同|β|>1, 放大； |β|<1 ，缩小。
第二章小结1 、什么是理想光学系统？任意大的空间中一任意宽的光束都成完善像的理想模型。
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然位于光轴上；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，过光轴的任意截面成像性质都是相同的4 、无限远的轴上（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 为平行光线的高度，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。
工程光学郁道银版本,单章整理好的
第三章1．人照镜子时，要想看到自己的全身，问镜子要多长？人离镜子的距离有没有关系？解：镜子的高度为1/2人身高，和前后距离无关。
2、有一双面镜系统，光线平行于其中一个平面镜入射，经两次反射后，出射光线与另一平面镜平行，问两平面镜的夹角为多少？解：OAM M //323211M M N M ⊥∴1''1I I -= 又2''2I I -=∴α同理：1''1I I -=α321M M M ∆中︒=-+-+180)()(1''12''2I I I I α ︒=∴60α答：α角等于60︒。
3、如图3-4所示，设平行光管物镜L 的焦距'f =1000mm ，顶杆离光轴的距离 a =10mm 。
如果推动顶杆使平面镜倾斜，物镜焦点F 的自准直象相对于F 产生了y =2mm 的位移，问平面镜的倾角为多少？顶杆的移动量为多少？解：θ'2f y = rad 001.0100022=⨯=θ Oθx=mm a x 01.0001.010=⨯=⨯=∴θ图3-44、一光学系统由一透镜和平面镜组成，如图3-29所示。
平面镜MM 与透镜光轴垂直交于D 点，透镜前方离平面镜600mm 有一物体AB ，经透镜和平面镜后，所成虚像''A ''B 至平面镜的距离为150mm,且像高为物高的一半，试分析透镜焦距的正负，确定透镜的位置和焦距，并画出光路图。
图3-29 习题4图解： 由于平面镜性质可得''B A 及其位置在平面镜前150mm 处''''B A 为虚像,''B A 为实像则211-=β21'1-==L L β450150600'=-=-L L解得 300-=L 150'=L又 '1L -L 1='1f mmf150'=∴答：透镜焦距为100mm 。
工程光学-第一章
20
5. 全反射现象 光线入射到两种介质的分界面时，通常 都会发生折射与反射。但在一定条件下，入 射到介质上的光会全部反射回原来的介质中， 没有折射光产生，这种现象称为光的全反射 现象。 下面就来研究产生全反射的条件。
c)球面光波与会聚光束
11
折射率：折射率是表征透明介质光学性 质的重要参数。我们知道，各种波长的光在 介质中的传播速度会减慢。介质的折射率正 是用来描述介质中光速减慢程度的物理量， 即：
nc v
(1-1)
这就是折射率的定义。
12
二、几何光学基本定律 几何光学把研究光经过介质的传播问题
归结为如下四个基本定律，是研究光在介质 中的传播规律和光学系统的成像规律的出发 点。
工程光学
几何光学与成像理论
1
参考书目
《工程光学基础教程 》 天津大学 郁道银 浙江大学 谈恒英
《光学》 赵凯华 鈡锡华 北京大学出版社
2
工程光学授课内容
第一章：几何光学基本定律与成像概念 第二章：理想光学系统 第三章：平面与平面系统 第四章：光学系统中的光阑与光束限制 第五章：像差理论 第六章：典型光学系统 第七章：光学系统的像质评价和像差公差
（2）反射光线和入射光线位于法线的两侧， 且反射角与入射角的绝对值相等，符号相反，即：
I" I
(1-2)
折射定律归结为： （1） 折射光线位于由入射光线和法线所决定 的平面内；
18
（2） 折射角的正弦与入射角的正弦之比与入射 角的大小无关，仅由两种介质的性质决定，即：
通常写为:
sinI ' n sinI n'
工程光学郁道银版本,单章整理好的
⼯程光学郁道银版本,单章整理好的第四章1、设照相物镜的焦距等于75mm，底⽚尺⼨为5555，求该照相物镜的最⼤视场⾓等于多少？解：第六章7、．设计⼀双胶合消⾊差望远物镜，，采⽤冕牌玻璃K9（，）和⽕⽯玻璃F2（，），若正透镜半径，求：正负透镜的焦距及三个球⾯的曲率半径。
解：2．设照相物镜的焦距等于75mm，底⽚尺⼨为5555，求该照相物镜的最⼤视场⾓等于多少？解：第五章习题⼀个100W的钨丝灯，发出总光通量为，求发光效率为多少?解：2、有⼀聚光镜，（数值孔径），求进⼊系统的能量占全部能量的百分⽐。
解：⽽⼀点周围全部空间的⽴体⾓为3、⼀个的钨丝灯，已知：，该灯与⼀聚光镜联⽤，灯丝中⼼对聚光镜所张的孔径⾓，若设灯丝是各向均匀发光，求1）灯泡总的光通量及进⼊聚光镜的能量；2）求平均发光强度解:4、⼀个的钨丝灯发出的总的光通量为，设各向发光强度相等，求以灯为中⼼，半径分别为：时的球⾯的光照度是多少？解：5、⼀房间，长、宽、⾼分别为：，⼀个发光强度为的灯挂在天花板中⼼，离地⾯，1）求灯正下⽅地板上的光照度；2）在房间⾓落处地板上的光照度。
解：第六章习题1．如果⼀个光学系统的初级⼦午彗差等于焦宽（），则应等于多少？解：2．如果⼀个光学系统的初级球差等于焦深（），则应为多少？解：3．设计⼀双胶合消⾊差望远物镜，，采⽤冕牌玻璃K9（，）和⽕⽯玻璃F2（，），若正透镜半径，求：正负透镜的焦距及三个球⾯的曲率半径。
解：4．指出图6-17中解：第七章1、．⼀个⼈近视程度是D 2-（屈光度），调节范围是D 8，求：（1）远点距离；（2）其近点距离；（3）配戴100度近视镜，求该镜的焦距；（4）戴上该近视镜后，求看清的远点距离；（5）戴上该近视镜后，求看清的近点距离。
解：① 21-==rl R )/1(m∴ m l r5.0-=②P R A -= D A 8= D R 2-=∴D A R P 1082-=--=-=m P l p1.01011-=-==③fD '=1∴m f 1-=' ④D D R R 1-=-=' m l R1-='⑤P R A '-'= D A 8= D R 1-='D A R P 9-=-'=' m l P11.091-=-='2、⼀放⼤镜焦距，通光孔径，眼睛距放⼤镜为50mm ，像距离眼睛在明视距离250mm ，渐晕系数K=50%，试求：（1）视觉放⼤率；（2）线视场；（3）物体的位置。
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第一章小结（几何光学基本定律与成像概念）1、光线、波面、光束概念。
光线：在几何光学中，我们通常将发光点发出的光抽象为许许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四周传播时，某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。
光束：与波面对应所有光线的集合称为光束。
2、几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解释）1）光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿着直线传播的。
2）光的独立传播定律：不同光源发出的光在空间某点相遇时，彼此互不影响，各光束独立传播。
3）反射定律和折射定律（全反射及其应用）：反射定律：1、位于由入射光线和法线所决定的平面内；2、反射光线和入射光线位于法线的两侧，且反射角和入射角绝对值相等，符号相反，即1'-1。
全反射：当满足1、光线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全部反射回原来的介质中，而没有折射光产生。
sinl m=n7n，其中Im为临界角。
应用：1、用全反射棱镜代替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、折射光线位于由入射光线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无关，仅由两种介质的性质决定。
n'inI 'nsinl 应用：光纤4）光路的可逆性光从A点以AB方向沿一路径S传递，最后在D点以CD方向出射，若光从D点以CD 方向入射，必原路径S传递，在A点以AB方向出射，即光线传播是可逆的。
5）费马原理光从一点传播到另一点，其间无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）的路径传播的），也叫“光程极端定律”。
6）马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并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任意一个均可以视为几何光学的一个基本定律，而把另外两个作为该基本定律的推论。
3、完善成像条件（3种表述）1）、入射波面为球面波时，出射波面也为球面波；2）、入射光束为同心光束时，出射光束也为同心光束；3）、物点A1及其像点Ak '之间任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'、门：规定光线的传播方向自左至右为正方向，以折射面顶点0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）光线与光轴的夹角（U、U、:光轴以锐角方向转向光线，顺时针为正，逆时针为负。
4）光线与法线的夹角（I、丨、:光线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，逆时针为学习-----好资料负。
6）相邻两折射面间隔（d）:由前一面的顶点到后一面的顶点，顺光线方向为正, 逆为负。
5、单个折射球面的光线光路计算公式（近轴、远轴）6、单个折射面的成像公式（定义、公式、意义）1）垂轴放大率"令気判断像的正倒、虚实及缩放。
2）轴向放人率"曙丄用/I I 科3）伽J攵人率/=—=7=ti I U p4）ex ¥ = p5）拉赫不变'K J=n T u,y,=nuy垂轴放大率成像特性：p>0,成正像，虚实相反；仟0,成倒像，虚实相同| （3|>1,放大；| 3<1，缩小。
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；只与共轭点的位置有关，与光线的孔径角无关。
j = —nsin Z = (£-r)= u+i-i17、球面反射镜成像公式J = u r y J= - uy[-218、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？为了系统的讨论物像关系，挖掘出光学系统的基本参量，将物、像与系统件的内在关系揭示出来，可暂时抛开光学系统的具体结构（r,d,n），将一般仅在光学系统的近轴区存在的完善成像，拓展成在任意大的空间中一任意宽的光束都成完善像的理想模型。
简单的说就是物像空间满足“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然位于光轴上；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，过光轴的任意截面成像性质都是相同的2）垂直于光轴的平面物所成的共轭平面像的几何形状完全与物相似。
3）如果已知两共轭面的位置和放大率，或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切物点的像点都可以根据这些已知的共轭面和共轭点来表示。
3、无限远的轴上（外）物点的共轭像点是什么？它发出的光线有何性质？像方焦点；它发出的光线都与光轴平行。
4、无限远的轴上（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为平行光线的高度，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。
一束平行光线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线经过系统后是一组平行光线。
可用直接表示光学系统，便于推断和计算光路。
7、图解法求像的方法？（可选择的典型光线和可利用的性质5条+1条）8、解析法求像方法为何？（牛顿公式、高斯公式）1）牛顿公式：曲=ff2）高斯公式：9、由多个光组组成的理想光学系统的成像公式？（过渡公式）学习-----好资料h二厶―1 _di—t X i = X i-\ ~A』—1A产乙- f：+Z+i0 =毘=址•理…•毘=片角…炼）\ yi乃弘io、理想光学系统两焦距之间的关系?ii、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区别和联系）1）轴向放丸率刘dr才住二—01 二一dx d? x2）帘;^大率3）三种放丸率之间的关系ay = fi12、理想光学系统的组合公式为何？正切计算法?1）焦距：f一举门马A A2）光焦度:卩詡+的_如阴0二列+列4）主平面位置:tgU捲13）焦点位置:5）透镜JtP35—P37第三章小结（平面与平面系统） 5 ）正切计算公式:馆U；=电U 厂**2 = *1 -仏 U ；星 U ；=陀u 、= rgU 2 + h lnh 3 = h 2 — d 寸呂 U ；=毎人+乍J313、几种典型的光组组合及其特点（组成、特点和应用）？1）远摄物镜2）反远距型物镜*3｝望远镜4）显徵镜电U ；1、平面光学元件的种类？作用？（4种）平面反射镜，唯一能成完善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，不使物体放大或缩小，反射棱镜，实现折转光路、转像和扫描等功能。
折射棱镜，改变光线的出射角，可用于放大偏转量。
2、平面镜的成像特点和性质？平面镜的旋转特性？每一点都能成完善像，并且像与物虚实相反。
U "1心仪平面镜转动a,反射光线转动0O 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线束，经过系统后成平行光束经过微小偏转0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=f' tan2 0 =20测杆支点与光轴距离a,移动量x, 0二tan 0 =x/aso, y=（2f7a）x=Kx , K为放大倍数。
4、平行平板的成像特性？（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，不使物体放大或缩小，只将像从物位置进行一个轴向平移。
近轴区能成完善像，非近轴区不能成完善像。
A7'=</（l-l/n）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、成像方向判别、等效作用与展开。
简单棱镜，改变出射角，增加光程屋脊棱镜，得到与物体一致的像立方角锥棱镜，出射光线平行于入射光线像与物仅发生一个平行平移学习-----好资料复合棱镜，实现特殊功能，如分光、分色、转像、双像等成像方向的判断1 ）、O'z'坐标轴与光轴出射方向一致2）、垂直于主界面的坐标轴O'y'，若有奇数个屋脊面，则像方向与物方向相反；若有偶数个屋脊面，则方向相同3）、平行于主界面的坐标轴O'x',（—个屋脊面当两个反射面）若有奇数个反射面，则像坐标系与物坐标系相反；若有偶数个反射面则相同4）遇到透镜，O'x'、O'y'均转向。
7、折射棱镜的作用？其最小偏向角公式及应用改变光线的出射角，可用于放大偏转量。
§ ~2 ~ _Z7S1112 、土、、、土〜-a为棱镜顶角，3为偏向角。
当光线的光路对称与折射棱镜时，偏向角最小。
已知a,测的最小偏向角3即可求得棱镜的折射率n8、光楔的偏向角公式及其应用（测小角度和微位移）6二a（n — 1）S =2（n1）a cos ©为两光楔相对旋转的角度。
当© =90°时可用于测微小位移，单个棱镜的偏向角S已知，棱镜间距离Az已知, 则垂轴方向的微小位移△ y=Az8=（n-1）aAz9、棱镜色散、色散曲线、白光光谱的概念。
棱镜色散：同一透明介质对于不同波长的单色光具有不同的折射率，故复合光经过棱镜后能被分解成多种不同颜色的光。
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：狭缝发射出的白光经过透镜准直为平行光，平行光经过棱镜分解为各色光，经过透镜汇聚在焦平面上排列成各种颜色的狭缝像。
10、常用的光学材料有几类？各有何特点？光学玻璃，制造工艺成熟，品种齐全，一般能透过波长为0.35~2.5卩m的各色光，超出波段范围的光会被强烈吸收。
光学晶体，透射波段比光学玻璃宽，应用日益广泛光学塑胶，价格便宜、密度小、重量轻、易于压制成型、成本低、生产效率高和不易破碎等诸多优点，主要缺点是热膨胀系数和折射率的温度系数比光学玻璃大的多，受温度影响大成像质量不稳定。
第四章小结（光学系统中的光阑与光束限制）1、什么是光阑？限制成像光束和成像范围的遮光片称为光阑。
2、什么是孔径光阑（作用）、入瞳、出瞳、孔径角？它们的关系如何？限制轴上物点孔径角大小，并有选择轴外物点成像光束作用的光阑。
入瞳/出瞳：孔径光阑经前/后光学系统在物/像空间所成的像。
孔径角：光轴上的物体点与透镜的有效直径所形成的角度。