第一章 几何光学基本定律与成像概念

第二讲

内容:

§1—3光路计算与近轴光学系统 §1—4球面光学成像系统 具体讲述:

1、应用光学中的符号规则(六条)

2、单个折射球面的光线光路计算公式(近轴、远轴) 远轴:

?sinI/?l?r?sin(?u)/r??nsinI?n'sinI'??'?u?I?u?I???sinI'/L'?r?sinu'/r?近轴:

1)角度的正弦值用弧度值代替(l?u??lu?h)

?i?(l?r)u/r?''?i?ni/n?''?u?u?i?i?l'?r(l?i'/u')?

2)

n'(1/r?1/l')?n(1/r?1/l)?Q

n?u??nu?(n??n)h r'''n/l?n/l?(n?n)/r

互求共轭物、像位置

3、单折射面成像公式(定义、公式、意义) 4、球面反射镜成像

5、共轴球面系统(过渡公式、成像放大率 要求:

理解、掌握、灵活应用符号规则; 能推导计算公式并掌握应用简化公式;

会利用单个球面成像计算公式计算球面光学系统的成像问题。 重点与难点:

重点:符号规则、计算公式的灵活应用

3

难点:灵活应用符号规则、公式的推导 讲解要求:

详细讲解公式推导。 课后作业:

1—9、1—10、1—13、1—14、1—15

第三讲

本章主要介绍理想光学系统的主要光学参数、成像关系和放大率、理想光学系统的光组组合和透镜。

内容:

§2—1 理想光学系统与共轴成像理论 §2—2 理想光学系统的基点和基面 §2—3 理想光学系统的物像关系 具体讲述:

1、理想光学系统概念 高斯光学、共轭、共线成像

2、共轴理想光学系统的成像性质(3个) 3、理想光学系统的基点和基面

1)无限远的轴上物点和它对应的像点 2)无限远的轴上像点和它对应的物点 3)物方主平面和像方主平面的关系

4、实际光学系统的基点位置和焦距的计算 5、图解法求像(5条性质) 6、解析法求像 1)牛顿公式 2)高斯公式

7、由多个光组组成的理想光学系统的成像(过渡公式)

8、理想光学系统两焦距之间的关系 要求:

理解基本概念;

能利用追迹法找到实际光学系统的基点和基面

掌握并灵活应用求像的图解法,和解析法

4

理解多光组理想光学系统的过渡公式 了解理想光学系统两焦距之间的关系 重点与难点:

重点:概念的理解、图解法求像和解析法求像 难点:清楚把握追迹过程、灵活应用各方法 课后作业:

2—2、2—4、2—5、2—7、2—9、2—10

第四讲

内容:

§2—4 理想光学系统的放大率 §2—5 理想光学系统的组合 §2—6 透镜 具体讲述:

1、轴向放大率、角放大率、计算和物理意义 2、光学系统的节点

3、测量物镜焦距的原理和系统

5、两个光组组合分析(理想光学系统的组合公式) 6、多光组组合计算(正切计算法) 7、典型系统特性分析(组合公式的应用) 8、透镜的分类

9、透镜焦距和光焦度的计算

10、透镜性质的讨论 要求:

能推导证明各个关系式,能用其进行计算 理解物镜焦距的测量原理 掌握理想光学系统的组合公式 理清多光组光学系统光路系统 了解、认识四个系统的工作原理

掌握透镜焦距和光焦度的计算公式、会应用 了解各种透镜的性质 重点与难点:

重点:公式的推导和应用、系统性质的理解

5

难点:理清多光组光学系统的光路、理想光学系统组合公式的推导

课后作业:

2—13、2—14、2—17

第五讲

平面光学系统作为光学成像系统的辅助元件,起到改变光路、使倒像转换为正像或产生色散用于光谱分析。包括:平面反射镜、平行平板、反射楞镜、折射棱镜和光契等。

内容:

§3—1 平面镜成像 §3—2 平行平板 §3—3 反射棱镜 具体讲述:

1、平面镜的基本成像性质(完善像、物像对称) 2、平面镜旋转性质和应用(测量微小角度和位移)

3、双平面镜成像(结构性质、应用、连续一次成像)

4、平行平板的性质(方向不变、无缩放、产生侧向和轴向位移) 5、近轴区成像特性

6、平行平板的等效光学系统 7、反射棱镜的类型(四种) 8、棱镜系统的成像方向的判断 9、反射棱镜的等效作用 要求:

理解掌握平面镜成像和平行平板的性质 了解平行平板的等效光学系统的概念 掌握不同棱镜的成像性质

灵活应用棱镜系统的成像方向的判断 重点与难点:

重点:掌握前三种平面光学系统的成像性质,棱镜系统的成像方向的判断 难点:反射棱镜成像光路的理解 课后作业:

习题3—2、3—4、3—5、3—6、3—7

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