工程光學(xué)重點整理-展示頁
2024-11-19 07:55本頁面
【正文】 像空間： 物所在的空間、像所在的空間。 完善像點與完善像： 若一個物點對應(yīng)的一束同 心光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后仍為同心光束，該光束的中心即為該物點的完善像點。折、反射，費馬原理及馬呂斯定律可互推。利用費馬原理可以證明：光的直線 2 傳播、折射及反射定律。 ? 費馬原理：光是沿著光程為極植（極大、極小或常數(shù)）的路徑傳播的。時的入射角。 光疏介質(zhì)：分界面兩邊折射率較低的介質(zhì)。 1 工程光學(xué)重點整理 第一章 第一節(jié) ? 幾何光學(xué)基本定律（直線傳播定律，獨立傳播定律，反射折射定律，全反射，光的可逆原理） ：入射光線、反射光線和分界面上入射點的法線三者在同一平面內(nèi)。入射角和反射角的絕對值相等而符號相反，即入射光線和反射光線位于法線的兩側(cè)，即 II ???? nnII ???sinsin 注意：光密介質(zhì)、光疏介質(zhì)、臨界角 光密介質(zhì)：分界面兩邊折射率較高的介質(zhì)。 臨界角：折射角等于 90176。 全反射條件： ①光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)； ②入射 角大于臨界角。也可已表述為：光從一點傳播到另一點，期間無論多少次折射或反射，其光程為極值。 ? 馬呂斯定律：光線束在各向同性的均勻介質(zhì)中傳播時，始終保持著與波面的正交性，并且入射波面與出射波面對應(yīng)點之間的光程均為定值。 第二節(jié) a) 光學(xué)系統(tǒng)與成像概念 光學(xué)系統(tǒng)的作用： 對物體成像，擴(kuò)展人眼的功能。完善像是完善像點的集合。 共軸光學(xué)系統(tǒng)： 3 b) 圖 11 3 共軸球面光學(xué)系統(tǒng)1A1O2O3O 3A ?3n ?? ?32nn ?? ?21nn ?1n1B? ?21AA ?? ?32AA ?? ?32BB ?3B ?? ?21BB ?1l?1r2l ?1C? ?21yy ???1l ?3r?2l?2C3C1y? ?32yy ?3y ??2r3l? 3l ?1d2d 若光學(xué)系統(tǒng)中各個光學(xué)元件表面的曲率中心在一條直線上，則該光學(xué)系統(tǒng)是共軸光學(xué)系統(tǒng)。 c) 完善成像條件：入射光出射光均為同心光束。 第三節(jié) a) 一、基本概念 光軸：通過球心 C的直線 頂點：光軸與球面的交點 子午面： 通過物點和光軸的截面 物方截距：頂點 O 到光線與光軸交點 A的距離 物方孔徑角：入射光線與光軸的夾角 像方截距： 4 像方孔徑角： b) 基本概念和符號規(guī)則： 1. 沿軸線段：光線的傳播方向自左向右為正，原點為折射面頂點由頂點到光線與光軸交點的方向和光線的傳播方向一致時為正。 3. 光軸與光線夾角：由光軸轉(zhuǎn)向光線所成的銳角順時針為正。 5. 光線與法線的夾角：光線以銳角方向轉(zhuǎn)向法線，順時針為正。 c) 實際光線的光路計算 利用正弦定理和折射定律： ? ? ? ?? ????????????????????????????rliruuiuiInInrlirus i ns i ns i ns i ns i ns i n 5 近軸光線的光路計算替換思想：當(dāng)角度很小時，角度的正弦等于角度值?????????????????????????????????uirliuiuinniurrli1 ? ?rlnln lrnl ??? ???? ? ????????????????????????????????????????rnnlnlnrhnnnuunQlrnlrn1111 軸上 物點在近軸區(qū)內(nèi)以細(xì)光束成像是完善，這個像是高斯像。 第四節(jié) 單個折射面成像：垂軸放大率，軸向放大率，角放大率 垂軸放大率：像的大小與物的大小的比值， 。 222?? nnln lndlld ??????? 角放大率：一對共軛光線與光軸的夾角之比。 三者之間關(guān)系： αγ =β yunn u yJ ????? J 拉赫不變量 它是表征光學(xué)系統(tǒng)的重要指標(biāo)。 共軸球面光學(xué)系統(tǒng)基本公式： 成像放大率公式： 7 kkkkkkkkkkkkuuuuuuuudllddllddllddlldyyyyyyyy??????????????????????????????????????????????????????212211121221112122111 光線入射高度的關(guān)系： 11122231112 , ??? ????????? kkkk udhhudhhudhh ? 拉赫不變量： yunyunyunyunyunyunJ kkkkk ???????????????? ?222222111111 6 、導(dǎo)出公式：7 、三者之間的關(guān)系：1 1 2 1 1122111
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