应用光学各章知识点归纳
应用光学总结
• 放大率特性曲线 • 共轴多光组组合光路计算
• 透镜与薄透镜
第四章
• 平面镜成像性质
单平面镜的成像性质
• 镜像、一致像 镜像、
双平面镜的成像性质 反射棱镜及其展开 • 平面镜与棱镜成像方向的方法 • 棱镜展开外形尺寸计算
第五章
• 光阑及其作用 • 孔径光阑、视场光阑 、渐晕光阑 、消杂光光阑 孔径光阑、 渐晕光阑 消杂光光阑
• 理想光学系统的组合与光路计算
• 双光组组合 • 焦点位置公式
f 2 f 2' x 'F = − ∆
f 1 f 1' xF = ∆
焦距公式
f 1' f 2 ' f' = − ∆
f1 f 2 f = ∆
f 1' f 2 ' f' = f 1' − f 2 − d
∆ = d − f 1' + f 2
M 250 Γ = = f' f'
显微系统
• 放大率公式
Γ = β × Γe
0.61λ 0.61λ σ= = n sin U max NA
• 最小分辨距 • 数值孔径 数值孔径NA • 有效放大率 • 线视场
500 NA < Γ < 1000 NA
照明系统： 照明系统：
• 照明系统的设计原则 • 临界、柯勒照明（远心光路） 临界、柯勒照明（远心光路）
• 可以得到下列三个重要公式
1 1 1 1 n( - ) = n' ( - ) = Q r l r l'
• 阿贝不变量，用Q表示。说明一折射球面 阿贝不变量， 表示。 表示 的物空间和像空间的Q值是相等的 的物空间和像空间的 值是相等的
应用光学各章知识点归纳
第一章 几何光学基本定律与成像概念波面：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。
光的传播即为光波波阵面的传播，与波面对应的法线束就是光束。
波前：某一瞬间波动所到达的位置。
光线的四个传播定律：1）直线传播定律：在各向同性的均匀透明介质中，光沿直线传播，相关自然现象有：日月食，小孔成像等。
2）独立传播定律：从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响，各光线独立传播。
3）反射定律：入射光线、法线和反射光线在同一平面内，入射光线和反射光线在法线的两侧，反射角等于入射角。
4）折射定律：入射光线、法线和折射光线在同一平面内；入射光线和折射光线在法线的两侧，入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比，即nn I I ''sin sin = 光路可逆：光沿着原来的反射（折射）光线的方向射到媒质表面，必定会逆着原来的入射方向反射（折射）出媒质的性质。
光程：光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。
各向同性介质：光学介质的光学性质不随方向而改变。
各向异性介质：单晶体（双折射现象）马吕斯定律：光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。
费马原理：光总是沿光程为极小，极大，或常量的路径传播。
全反射临界角：12arcsinn n C = 全反射条件：1）光线从光密介质向光疏介质入射。
2）入射角大于临界角。
共轴光学系统：光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。
物点/像点：物/像光束的交点。
实物/实像点：实际光线的汇聚点。
虚物/虚像点：由光线延长线构成的成像点。
共轭：物经过光学系统后与像的对应关系。
（A ，A ’的对称性）完善成像：任何一个物点发出的全部光线，通过光学系统后，仍然聚交于同一点。
每一个物点都对应唯一的像点。
理想成像条件：物点和像点之间所有光线为等光程。
应用光学第二,三章ppt课件
r d 2 2
r d 1 3
14. 假定显微镜物镜由相隔20mm的两个薄透镜组 构成，物平面和像平面之间的距离为180mm， 放大率β=-10×，要求近轴光线通过二透镜组时 的偏角Δu1和Δu2相等，求二透镜 组的焦距。 解：
' u u u 1 1 1
' u u u 2 2 2
应用视度公式就可以了
1 1 SD 1 l 1
注意符号，这里是-1
3、假定用眼睛直接观察敌人的坦克时，可以在400m的距离上看清
坦克上的编号，如果要求距离2km也能看清，问应使用几倍的望远镜 ?
l ' 36 . 12 m
若 l'50 m
l ' 1 1 1 300 l l ' l f '
3 50 10 f' 166 . 11 mm 301
16. 一个投影仪用5×的投影物镜，当像平面与投影屏不重合而
外伸10mm时，则须移动物镜使其重合，试问物镜此时应向 物平面移动还是向像平面移动?移动距离多少?
x 8 m x ' 0 . 703 mm
x 6 m x ' 0 . 9375 mm
x 4 m x ' 1 . 406 mm
x 2 m x ' 2 . 813 mm
7. 设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于-1，
试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。
ห้องสมุดไป่ตู้
解：
2 2 dx 5 25
dx ' 25 dx
dx ' 10 dx ' 10
应用光学重点个人整理版
23：掌握透射照明的方式
透射式照明法分中心照明和斜射照明两种形式： （1） 中心照明：这是最常用的透射式照明法，其特点是照明光束的中轴与显微镜的光轴同 在一条直线上。它又分为“临界照明”和“柯勒照明”两种。 A． 临界照明（Critical illumination）:这是普通的照明法。这种照明的特点是光源经聚光镜 后成像在被检物体上，光束狭而强，这是它的优点。但是光源的灯丝像与被检物 体的平面 重合，这样就造成被检物体的照明呈现出不均匀性，在有灯丝的部分则明亮；无灯丝的部分 则暗淡，不仅影响成像的质量，更不适合显微照相，这是临界照 明的主要缺陷。其补救的 方法是在光源的前方放置乳白和吸热滤色片，使照明变得较为均匀和避免光源的长时间的照 射而损伤被检物体。 B． 柯勒照明：柯勒是十九世纪末蔡司厂的工程师,为了纪念他在光学领域的突出贡献,后人 把他发明的二次成像叫做柯勒照明. 柯勒照明克服了临界照明的缺点，是研究用显微镜中的 理想照明法。这中照明法不仅观察效果佳，而且是成功地进行显微照相所必须的一种照明法。 光源的灯丝经聚 光镜及可变视场光阑后，灯丝像第一次落在聚光镜孔径的平面处，聚光镜 又将该处的后焦点平面处形成第二次的灯丝像。这样在被检物体的平面处没有灯丝像的形 成，不影响观察。此外照明变得均匀。观察时，可改变聚光镜孔径光阑的大小，使光源充满 不同物镜的入射光瞳，而使聚光镜的数值孔径与物镜的数值孔径匹配。同 时聚光镜又将视 场光阑成像在被检物体的平面处，改变视场光阑的大小可控制照明范围。此外，这种照明的 热焦点不在被检物体的平面处，即使长时间的照明，也不 致损伤被检物体。2004 年蔡司公 司又在传统柯勒式照明基础上推出了带有反光碗的全系统复消色差照明技术，消除照明色差， 增强光的还原性，进而提高分辨 率，同时照明均匀而光效高。
应用光学_前三章
第一章 几何光学基本原理可见光：400~760nm ，λc =v ，c=3*10^8 m/s 光学基本定律：反射定律：反射光线位于入射面内，反射角等于入射角。
折射定律：折射光线位于入射面内，入射角和折射角正弦之比为相对于介质的定值，2,121sin sin n I I =，n 1,2被称为第二种介质相对于第一种介质的折射率。
折射率与光速：由已知，波前面为OQ ，经t 时间后波前面到达O ’Q ’，则有：''sin ;'sin 21OQ OO I OQ QQ I ==两式相消有：1221n ''sin sin ==OO QQ I I 由已知：t v OO t v QQ 21';'==，代入有：12212sin 1sin n v v I I == 又，绝对折射率可知：211212n v v v c v cn ==，代入上式有： 2211121221sin sin n sin sin I n I n n n I I ===即： 以上即用绝对折射率表示的折射定律。
光程的概念及相关定律：几何路程与折射率的乘积称为光程 ：其意义为：光在介质中传播的“光程”等于在相同时间内，光在真空中传播的几何路程，即：几何路程和所在介质的折射率的乘积相等。
马吕斯定律和费尔马原理：1.假定一束光线为某一曲面的法线汇，这些光线经过任意次的折射、反射后，该光束的全部光线任与另一曲面垂直，构成一个新的法线汇，而且位于这两个曲面之间的所有光线的光程相等。
（马吕斯）2.实际光线沿着光程为极值（或稳定值）的路线传播。
（费尔马）光路可逆与全反射：全反射：一条光线从分界面反射回到原来的介质中，另一条光线经分界面折射进入另一种介质，随着光线入射角的增大，反射光线的强度逐渐增强，而直折射光线的强度则逐渐减弱。
如右图所示：根据折射定律有2211sin sin n I n I =（21n n >）当入射角I 1增大时，相应的折射角I 2也增大，同时反射光线的强度随之增大，而折射光线的强度则逐渐减小，当入射角增大到I 0时，折射角I 2=90度，这时折射光线掠过二介质的分界面，并且强度趋近为0，当入射角I 1>I 0时，折射光线不再存在，入射光线全部反射，这样的现象称之为“全反射”，折射角I 2=90度对应的入射角I 0称之为“临界角”或“全反射角”，且有：2201n 90sin sin n ==。
应用光学总复习
匹兹凡和：以正负光焦度分离来校正
★像质评价 几何像差（像差曲线）、波像差(最大剩余波像差为最小的离焦原则)、 点列图、分辨率、光学传递函数
1. 做完题检查结果是否有可能性 例如，摄影系统景深若干mm不可能，显微系统景深过大不可能 放映系统像面照度零点几勒克斯不可能，摄影光圈数0.08不可能 玻璃折射率低于1.4或高于2不可能 2. 注意公式的适用范围 摄影系统景深与显微镜系统景深公式不同； 2 f ' 1 适用于孔阑在 L (2 ) f ' 适用于接触薄系统 xp ' e 物镜后焦面上 望远镜正常放大率和显微镜有效放大率勿混淆 3. 利用物像关系熟悉经典光学系统的一些特点 显微镜：物镜满足齐焦条件，当L一定，高倍时，l 小，l’大，低倍反之 分辨率、出瞳、数值孔径、景深与倍率的关系（理解） 望远镜：若筒长一定，Γ大，则 fo’大，fe’小，D大 当D一定，Γ大，则D’小 相对主观亮度：当D一定时 (t / e ) 到 D’ De时，为定值 若D’ De，则 2
主光线 下光线 辅轴 子午轴外球差
T
弧矢轴外球差
宽光束像散△X’ 宽光束弧矢场曲Xs’ 1 2 3 1’ 2’ 3’ C
细光束子午场曲xt’ 宽光束子午场曲Xt’ T T0 B’(B3’ B)0’ D B2’ (S0)
A B
S B1’
A0 ’
五、光束限制——本部分应与经典光学系统相结合复习
★孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用 ★拦光，渐晕，渐晕光阑，渐晕区，无渐晕条件 ★系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线 ★对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深 ★物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴
应用光学【第二章】第一部分
应用光学讲稿
§2-2 符号规则
实际光学系统中，光线和球面位置可能是各种各样的。 为了使公式普遍适用于各种情况，必须规定一套符号 规则。符号规则直接影响公式的形式
应用光学讲稿
5
O
10
应用光学讲稿
各参量的符号规则规定如下：
1．线段：由左向右为正，由下向上为正，反之为负。 规定线段的计算起点： L、L'—由球面顶点算起到光线与光轴的交点 r—由球面顶点算起到球心 d—由前一面顶点算起到下一面顶点
应用光学讲稿
对△A'PC同样应用 正弦定理
L'r r sin I ' sin U '
故
r sin I ' L' r sin U '
（2-4）
L'即可求出。 L' ，U'顺利求出
应用光学讲稿
转面公式 计算完第一面以后,其折射光线就是第二面的入射光线
U2 U
' 1
L2 L d1
应用光学讲稿
表示光线位置的坐标
入射光线与光轴的焦点A到球面顶点的距离L 入射光线与光轴的夹角U 像方相应地用L’、U’表示 Q I I’
U A O φ C Uˊ Aˊ P
L
n nˊ
r
L’
应用光学讲稿
已知
球面半径r 折射率n、n’ 入射光线坐标L、u 法线与光轴的夹角ψ
求
折射光线坐标L’、U’
Hale Waihona Puke 应用光学讲稿第二章 共轴球面系统的物像关系
本章内容：共轴球面系统求像。 由物的位置和大小求像的位置和大小。
应用光学讲稿
§ 2-1 共轴球面系统中的光路计算公式 求一物点的像，即求所有出射光线位置，交点就是 该物点的像点。
应用光学总复习与习题解答
总复习第一章 几何光学的基本定律 返回内容提要有关光传播路径的定律是本章的主要问题。
折射定律(光学不变量)及其矢量形式反射定律(是折射定律当时的特殊情况)费马原理(极端光程定律)，由费马原理导出折射定律和反射定律(实、虚)物空间、像空间概念 完善成像条件(等光程条件)及特例第二章 球面与球面系统 返回内容提要球面系统仅对细小平面以细光束成完善像基本公式：阿贝不变量放大率及其关系：拉氏不变量反射球面的有关公式由可得。
第三章 平面与平面系统返回内容提要平面镜成镜像夹角为 α 的双平面镜的二次像特征 平行平板引起的轴向位移反射棱镜的展开，结构常数，棱镜转像系统折射棱镜的最小偏角，光楔与双光楔关键问题：坐标系判断，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考虑屋脊的作用。
第四章 理想光学系统返回内容提要主点、主平面，焦点、焦平面，节点、节平面的概念高斯公式与牛顿公式：当时化为，并有三种放大率，，拉氏不变量，，厚透镜：看成两光组组合。
＋＋组合：间隔小时为正光焦度，增大后可变成望远镜，间隔更大时为负光焦度。
－－组合：总是负光焦度 ＋－组合：可得到长焦距短工作距离、短焦距长工作距离系统，其中负弯月形透镜可在间隔增大时变 成望远镜，间隔更大时为正光焦度。
第五章 光学系统中的光束限制 返回内容提要本部分应与典型光学系统部分相结合进行复习。
孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用 拦光，渐晕，渐晕光阑 系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线 对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深 物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴第六章 光能及其计算 返回内容提要本章重点在于光能有关概念、单位和像面照度计算。
辐射能通量，光通量，光谱光视效率，发光效率 发光强度，光照度，光出射度，光亮度的概念、单位及其关系 光束经反射、折射后亮度的变化，经光学系统的光能损失， 通过光学系统的光通量，像面照度总之,第七章 典型光学系统 返回内容提要本章需要熟练掌握各类典型光学系统的成像原理、放大倍率、光束限制、分辨本领以及显微镜与照明 系统、望远镜与转像系统的光瞳匹配关系，光学系统的外形尺寸计算。
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第一章 几何光学基本定律与成像概念波面：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。
光的传播即为光波波阵面的传播，与波面对应的法线束就是光束。
波前：某一瞬间波动所到达的位置。
光线的四个传播定律：1）直线传播定律：在各向同性的均匀透明介质中，光沿直线传播，相关自然现象有：日月食，小孔成像等。
2）独立传播定律：从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响，各光线独立传播。
3）反射定律：入射光线、法线和反射光线在同一平面内，入射光线和反射光线在法线的两侧，反射角等于入射角。
4）折射定律：入射光线、法线和折射光线在同一平面内；入射光线和折射光线在法线的两侧，入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比，即nn I I ''sin sin = 光路可逆：光沿着原来的反射（折射）光线的方向射到媒质表面，必定会逆着原来的入射方向反射（折射）出媒质的性质。
光程：光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。
各向同性介质：光学介质的光学性质不随方向而改变。
各向异性介质：单晶体（双折射现象）马吕斯定律：光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。
费马原理：光总是沿光程为极小，极大，或常量的路径传播。
全反射临界角：12arcsinn n C = 全反射条件：1）光线从光密介质向光疏介质入射。
2）入射角大于临界角。
共轴光学系统：光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。
物点/像点：物/像光束的交点。
实物/实像点：实际光线的汇聚点。
虚物/虚像点：由光线延长线构成的成像点。
共轭：物经过光学系统后与像的对应关系。
（A ，A’的对称性）完善成像：任何一个物点发出的全部光线，通过光学系统后，仍然聚交于同一点。
每一个物点都对应唯一的像点。
理想成像条件：物点和像点之间所有光线为等光程。
第二章 高斯光学子午线：通过物点和光轴的截面物方截距L ：顶点O 到入射光线与光轴的交点的距离。
物方孔径角U ：入射光线与光轴的夹角光线经过单个折射球面的实际光路计算公式:给定单个折射球面的结构参量n ，n’，r 时，由已知入射光线的坐标L 和U ，求出出射光线的坐标L’和U’。
U rL I sin rsin -=(2-1)由折射定律得I n nI sin ''sin =(2-2) 方孔径角：''I U I U -+=(2-3)像方截距：'sin 'sin 'U I r r L +=(2-4)转面公式：11212'd L L U U -==(2-5)近轴光路计算公式：当孔径角U 很小时，在（2-1）至（2-4）中，将角度的正弦值用相应弧度代替，则有u r rl i -=(2-6)， i n ni '=(2-7)''i i u u -+=(2-8))''('u i l r l +=(2-9) 阿贝不变量：将式2-6和2-7中i 和i’代入式2-8和2-9得Q lr n l r n =-=-)11()'11(', 其中Q 为阿贝不变量，对于单个折射球面，物空间与像空间的阿贝不变量Q 相等，随共轭点的位置而异。
近轴区球面光学成像系统：垂轴放大率β：ln nl y y '''==β取决于共轭面的位置，在一对共轭面上，β为常数，大小和物与像的位置有关，故物与像相似。
轴向放大率α：22'''l n nl dl dl a ==，与垂轴放大率关系:2'βnn a =角放大率γ：''l lu u ==γ ,为一对共轭光线与光轴的夹角之比值，和物体位置有关，与孔径角无关。
三个放大率之间关系：βββαγ==''2n n n n 拉赫不变量：'''y u n nuy J ==，在近轴区成像时，在物像共轭面内，物体大小y ，成像光束孔径角u 与物体所在介质的折射率n 的乘积为常数J 。
J 越大，光学系统传递的能量和信息量越多。
光学系统的基点和基面：焦点：过焦点F 入射的任意光线，经过光学系统后，平行光轴射出。
f 面任意点发出的光线，经系统后为斜平行光线出射。
主平面：放大率为β=+1的一对共轭面，假定物空间任意一条光线和物方主平面交点为I ，它的共轭光线和像方主平面交于I’点，则I 和I’距离光轴的距离相等。
主点：即主平面与光轴的交点，延长平行入射光线，使之与出射光线相交，即为像方主点H’，将光学系统倒转，作反向光路计算，可得物方主点H 。
焦距：主平面到焦点的距离，公式：''''tgu h F H f ==，tguh HF f ==。
光焦度：f n f n -==Φ''，处于空气中时，f1-=φ。
表征光学系统的会聚或发散本领。
正的光焦度能汇聚光束。
单位：屈光度。
屈光度：以米为单位的焦距的倒数，眼睛度数=屈光度数x100。
利用基点，基面求理想像方法：作图法，解析法。
教材P35双光组组合系统:焦点公式：∆='11f f x F ，∆-=''22f f X F 其中Δ为以'1F 为起点计算到2F 。
焦距公式：∆=21f f f ,∆-='''21f f f 。
光焦度：2121-ΦΦΦ+Φ=Φnd，当光组紧密接触，21Φ+Φ=Φ 节点：系统光轴上，放大率为1的一对共轭点，当处于同一种介质时，节点和主点重合。
过物方节点入射的光线，从像方节点平行入射光线射出。
单个折射球面的主点和焦距:rn n nf l r n n n f l --=∞→-=-∞→','''',单透镜的焦距和主面：dn r r n dr l d n r r n dr l H H )1()()1()('121122-+--=-+--=对于薄透镜：fr r n f 1)11)(1('121-=--==Φ，0==H H l l 第三章 平面零件成像平行平板公式：侧向位移量)'cos cos 1(sin 111I n I I d DG -=轴向位移：)'1('tgItgI d L -=∆ 等效空气平板：nd l d d =∆-=' 折射棱镜公式：偏向角：)'(21cos )'(21cos 21sin )(21sin 2121I I I I n ++=+αδα，其中当光线的光路对称于棱镜时，偏向角δ取极小值m δ，最小偏向角表达式：2sin )(21sin αδα*=+n m 。
角色散：'-221I ∆==∆λλδδδ 光楔公式：)1cos 'cos (11-=I I n a δ，当1I 和'1I 很小时，其余弦值用1替代，)1(-=n a δ光楔常被用作光学测微器或补偿器，测量或补偿微小的角量或线量，常用的光楔有：移动单光楔，旋转单光楔，旋转双光楔。
平面反射镜：平面镜成像：∞→r 的球面反射镜。
l l -='物像位于异侧。
1'-==ll β成正像。
奇次反射成镜像。
对物空间均成完善像。
平面镜偏转α角时，反射光线转过2α角。
双平面镜系统成像：可以成多个像 对物成完善像出射光线与入射光线的夹角为2α两面镜一起转动时，出射光与入射光夹角不变，只是光线位置发生平移 反射棱镜：将多个反射面做在同一块玻璃上的光学零件，称为反射棱镜。
第四章 光阑和光能光阑的概念及分类：光学系统中所有限制光束的孔或框，通称为光阑，用于限制成像光束或成像范围。
孔径光阑：限制进入光学系统成像光束口径的光阑，又称为有效光阑，孔径光阑在物空间的像称为入射光瞳，在像空间的像称为出射光瞳，它们三者相互共轭。
孔径光阑决定光学系统的光能量大小，控制像的亮度，并与像的分辨率有关，例如照相机的光圈即为孔径光阑。
视场光阑：限制物平面或物空间中成像范围的光阑，位置固定，设在系统的实像平面或中间实像平面上，例如照相机中的底片框。
消杂光光阑：不限制通过光学系统的成像光束，主要是拦截杂光，在光学系统中，常把镜管内壁加工成内螺纹，涂以黑色无光漆来达到目的。
求孔径光阑的方法：A ）将系统中所有光阑分别对其前面光组成像。
B ）确定各个像中对轴上物点张角最小者为入瞳。
C ）此入瞳对应光阑即为孔径光阑。
主光线：由轴外点发出，通过光阑中心的光线。
光窗：确定成像范围，入射窗，出射窗，视场光阑互为共轭。
光学系统光阑对成像的影响：渐晕：轴外物点发出的充满入瞳的光束被其他光阑部分遮挡的现象。
景深：在同一像平面上所成的足够清晰的像对应的一定深度空间。
焦深：即焦点深度，对于同一物平面，能够获得清晰像的像空间的深度。
场镜：工作在物镜的像平面上，不影响组合系统的成像特性，能使轴外光束偏折，所以场镜能使其后面的光组口径大大减小。
像平面的光照度：整个辐射波段内的总辐射通量e Φ：λλd e ⎰∞Φ=Φ0视见函数λV ：人眼的光谱灵敏度。
光通量Φ：能引起人眼视觉的那一部分辐射通量。
单位流明，符号lm 。
发光效率η：光通量与辐射通量之比。
发光强度I ：某一方向上单位立体角内所辐射的光通量。
单位坎德拉，符号cd 。
光照度E :单位面积上所接受的光通量。
单位勒克司，符号lx 。
光出射度M ：从一辐射表面的单位面积发出的光通量，与照度意义相同，单位相同。
光亮度：ωθd dS d L ⋅⋅Φ=cos 表示光源在单位面积单位立体角发出的光通量，单位为尼特和熙提。
当I d d =Φω,它代表发光面在与其法线成θ角方向的发光强度，即dSIL ⋅=θcos 。
光学系统中光能的损失的计算透射面反射损失：21)''(n n n n +-=ρ，n,n’为界面两方物方和像方介质折射率。
对于有N1个反射系数为1ρ透射面的光学系统，透过率：1)1(1N k ρ-=减少反射损失的办法：在光学零件表面镀增透膜，反射系数可降至0.02~0.01光学材料吸收损失：光束通过光学材料时，材料本身会吸收光能，引起光能损失，当光束通过2N 厘米厚的光学材料时，只考虑材料的吸收损失，其透过率为22N a ek ⋅-=。
金属镀层反射面的吸收损失： 光通量透过率333N k ρ=总透过率：321k k k k =色度学：对颜色的视觉规律进行研究，将主观颜色感受和客观的物理刺激联系起来的学科。
颜色：不同波长可见光作用于人的视觉器官后产生的心里感受，在光谱上，除了572nm(黄),503nm(绿)478nm(蓝)三点的颜色不随光强度的增加而变化，其他颜色都在光强增加时向红色或者蓝色变化，这种变化现象称为“贝楚德-朴尔克效应”。