浙大工程光學(xué)總復(fù)習(xí)ppt..

1、趙復(fù)習(xí)一"基本定律折射定律光學(xué)不變量）反射定律費(fèi)馬原理完善成像條件二球面系統(tǒng)細(xì)小平面以細(xì)光束成像基本公式rI放大率及其關(guān)系小yrnFnuP=Bynfln'a'I阿貝不變量nnn-nnn廠廠丁7燈b肋二口力rnyu=卅曲=j反射球面的有關(guān)公式由ii=if可得din'l2nufn1V=一=urip三、平面系統(tǒng)坐標(biāo)系判斷偶次反射成一致像，奇次反射成鏡像，并考慮屋脊棱鏡的作用夾角為口的雙平面鏡的二次像特征平行平板引起的軸向位移反射棱鏡的展開，結(jié)構(gòu)常數(shù)，棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)折射棱鏡的最小偏角，光楔與雙光楔四、理想光學(xué)系統(tǒng)=yfXa=p2n主點(diǎn)、主平面；焦點(diǎn)、焦平面；節(jié)點(diǎn)、節(jié)平面

2、的概念當(dāng)IIJII時(shí)，化為4PJf11_1r/f并有三種放大率及其關(guān)系n1y=p拉氏不變量nytgU=ytgU1光組組合fl多光組瀏診A-/一7?+力-fP2P3'"Pk卩=口二光組厚透鏡看成二光組組合：+亠組合：等效系統(tǒng)為正光焦度望遠(yuǎn)鏡負(fù)光焦度組合+組合：得到長焦距短工作距離、短焦距長工作距離系統(tǒng)負(fù)彎月形透鏡的特點(diǎn)五、光束限制本部分應(yīng)與經(jīng)典光學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合復(fù)習(xí)孔闌，入瞳，出瞳；視闌，入窗，出窗；孔徑角、視場(chǎng)角及其作用攔光，漸暈，漸暈光闌，漸暈區(qū)，無漸暈條件系統(tǒng)可能存在二個(gè)漸暈光闌，一個(gè)攔下光線，一個(gè)攔上光線對(duì)準(zhǔn)平面，景像平面，遠(yuǎn)景平面，近景平面，景深物方（像方）遠(yuǎn)心光路物方（

3、像方）主光線平行于光軸六、光能輻射能通量，光通量，光譜光視效率，發(fā)光效率發(fā)光強(qiáng)度，光照度，光出射度，光亮度的概念、單位及其關(guān)系光束經(jīng)反射、折射后亮度的變化，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)的光能損失Lf=（1-/?）Z5）通過光學(xué)系統(tǒng)的光通量，像面照度E,=-=-K7±sm2U辻之旳護(hù)忌乙氐二E曲0七、經(jīng)典光學(xué)系統(tǒng)眼睛的調(diào)節(jié)5小體視，怎樣增大體視圈半徑、減小體視閾值放大鏡的視覺放大率必=孚放大鏡的光束限制，視場(chǎng)與漸暈顯微鏡的原理，Mb.Me與M,“禮'AW=二OfFffJoJo250“250M=MoMe=廠Z7光束限制，出瞳大小、景深與M關(guān)系，參辨率與有效放大率，臨界照明和柯拉照明，望遠(yuǎn)鏡的原理，

4、放大率廠=旦=-丘=2分辨率與正常放大率，瞄準(zhǔn)精度tg販卅D'主觀亮度，光束限制，目鏡視度調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)像系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算以望遠(yuǎn)鏡為例攝影系統(tǒng)特點(diǎn)，光束限制，景深與幾何焦深，分辨率（根據(jù)拍攝要求選擇焦距、光圈數(shù)、攝影距離、速度）放映系統(tǒng)及其照明系統(tǒng)，聚光鏡條件八、像差概論預(yù)備知識(shí).第近軸光矗：軸上物點(diǎn)A發(fā)出的通過入瞳邊緣點(diǎn)的“近軸膚光線第二近軸光線：軸外某視場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的也近軸”光線主光線：軸外某視場(chǎng)點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的實(shí)際光線子午平面：包含物點(diǎn)和光軸的平面稱子午平面擁矢平面：包含主光線并與子午平面垂直的平面稱弧矢平面輔軸卡軸外點(diǎn)和球心的連線稱為該折射球面的輔軸上光線：軸

5、外點(diǎn)發(fā)出通過某孔徑帶上邊緣的光線稱某孔徑帶的上光線下光線：軸外點(diǎn)發(fā)出通過某孔徑帶下邊緣的光線稱某孔徑帶的下光線前光線：軸外點(diǎn)發(fā)出通過某孔徑帶前邊緣的光線稱某孔徑帶的前光線后光線：軸外點(diǎn)發(fā)出通過某孔徑帶后邊繡的光線稱某孔徑帶的后光線入瞳/轎射球面像差概念球差子午軸外球差弧矢軸外球差子午彗差弧矢彗差>寬光束像差寬光束子午場(chǎng)曲寬光束弧矢場(chǎng)曲寬光束像散像差現(xiàn)象球差圓形彌散斑彗差彗星狀際散斑像散場(chǎng)曲一圜形彌散斑子午焦線、瓠矢焦線、圓）畸變枕形、桶形等變形位置邑差彩色彌散圓倍率色差一小段光譜細(xì)光束子午場(chǎng)町細(xì)光束弧矢場(chǎng)曲I細(xì)光束像散細(xì)光束像差畸變J位置色差寬光束、細(xì)光束都有篇率色差細(xì)光束像差波像差與幾

6、何像差有關(guān)，作為一種像質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)像差特征及其校正球差：?jiǎn)蝹€(gè)折射球面：三個(gè)無球差點(diǎn)，反常區(qū)，半反常區(qū)，齊明點(diǎn)與透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)呈拋物線關(guān)系：正透鏡負(fù)球差，負(fù)透鏡正球差位置色差：正透鏡負(fù)色差，負(fù)透鏡正色差，平行平板正球差，正色差正弦差：等暈條件意義，與透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)呈直線關(guān)系彗差、像散、倍率色差：當(dāng)光闌與球心重合即如=0時(shí)不產(chǎn)生畸變：光闌與薄透鏡重合時(shí)不產(chǎn)生匹茲凡和：以正負(fù)光焦度分離來校正像質(zhì)評(píng)價(jià)幾何像差、波像差（最大剩余波像差為最小的離焦原則）、點(diǎn)列圖、分辨率、光學(xué)傳遞函數(shù)需注意的問題1. 做完題檢查結(jié)果是否有可能性例如，攝影系統(tǒng)景深若干II1H1不可能，顯微系統(tǒng)景深過大不可能放映系統(tǒng)像面照度零點(diǎn)幾勒

7、克斯不可能，攝影光圈數(shù)008不可能玻璃折射率低于1.4或高于2不可能2. 注意公式的適用范圍攝影系統(tǒng)景深與顯微鏡系統(tǒng)景深公式不同；|2二皆適用于接觸薄系統(tǒng)口七勰黠望遠(yuǎn)鏡正常放大率和顯微鏡有效放大率勿混淆3. 利用物像關(guān)系熟悉經(jīng)典光學(xué)系統(tǒng)的一些特點(diǎn)顯微鏡：物鏡滿足齊焦條件，當(dāng)L定，高倍時(shí)，小，尸大低倍反之分辨率、出瞳、數(shù)值孔徑、景深與倍率的關(guān)系（理解）望遠(yuǎn)鏡，若筒長定，大，則大，佶小，口大當(dāng)D定，大，則IT小相對(duì)主觀亮度：當(dāng)D定時(shí)"=念/豈）丁到Df<De時(shí)，為定值若D?<De,則Tn嚴(yán)丁攝影系統(tǒng)：景深與p,F,的關(guān)系，要求像大大放映系統(tǒng)：共輒距一定，要求像大小4.幾個(gè)重要

8、的圖顯微鏡與照明系統(tǒng)總復(fù)習(xí)點(diǎn)擊右鍵下載總復(fù)習(xí)和部分習(xí)題11.需要注意的問題內(nèi)容提要1. 第一章幾何光學(xué)的基本定律2. 第二章球面和球面系統(tǒng)3. 第三章平面和平面系統(tǒng)4. 第四章理想光學(xué)系統(tǒng)5. 第五章_光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制6. 第六章光能及其計(jì)算7. 第七章典型光學(xué)系統(tǒng)8. 第八章像差概論9. 第十章波像差與像質(zhì)評(píng)價(jià)10. （光線的光路計(jì)算與光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)請(qǐng)讀者通過實(shí)際編程和設(shè)計(jì)體會(huì)）12.幾個(gè)重要的圖第一章幾何光學(xué)的基本定律有關(guān)光傳播路徑的定律是本章的主要問題。折射定律X臨迪f（光學(xué)不變量）及其矢量形式反射定律（是折射定律當(dāng)卅=一用時(shí)的特殊情況）毎二序ndl-0費(fèi)馬原理（極端光程定律），由費(fèi)馬

9、原理導(dǎo)出折射定律和反射定律（實(shí)、虛）物空間、像空間概念完善成像條件（等光程條件）及特例第二章球面與球面系統(tǒng)球面系統(tǒng)僅對(duì)細(xì)小平面以細(xì)光束成完善像基本公式：阿貝不變量放大率及其關(guān)系：ty'卅yiny刃!丹0拉氏不變量反射球面的有關(guān)公式由噥=一用可得。第三章平面與平面系統(tǒng)平面鏡成鏡像夾角為a的雙平面鏡的二次像特征平行平板引起的軸向位移反射棱鏡的展開，結(jié)構(gòu)常數(shù)，棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)折射棱鏡的最小偏角，光楔與雙光楔關(guān)鍵問題：坐標(biāo)系判斷，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考慮屋脊的作用。第四章理想光學(xué)系統(tǒng)主點(diǎn)、主平面，焦點(diǎn)、焦平面，節(jié)點(diǎn)、節(jié)平面的概念高斯公式與牛頓公式：111_=并有當(dāng)小勺時(shí)化為*

10、9;廣,Z=-£三種放大率拉氏不變量1=FA丁-厲三二例+®叭馳J11門厚透鏡：看成兩光組組合。+組合：間隔小時(shí)為正光焦度，增大后可變成望遠(yuǎn)鏡，間隔更大時(shí)為負(fù)光焦度。組合：總是負(fù)光焦度+組合：可得到長焦距短工作距離、短焦距長工作距離系統(tǒng)，其中負(fù)彎月形透鏡可在間隔增大時(shí)變成望遠(yuǎn)鏡，間隔更大時(shí)為正光焦度。第五章光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制本部分應(yīng)與典型光學(xué)系統(tǒng)部分相結(jié)合進(jìn)行復(fù)習(xí)?？钻@，入瞳，出瞳；視闌，入窗，出窗；孔徑角、視場(chǎng)角及其作用攔光，漸暈，漸暈光闌系統(tǒng)可能存在二個(gè)漸暈光闌，一個(gè)攔下光線，一個(gè)攔上光線對(duì)準(zhǔn)平面，景像平面，遠(yuǎn)景平面，近景平面，景深物方（像方）遠(yuǎn)心光路物方（像方）主光

11、線平行于光軸第七章典型光學(xué)系統(tǒng)本章需要熟練掌握各類典型光學(xué)系統(tǒng)的成像原理、放大倍率、光束限制、分辨本領(lǐng)以及顯微鏡與照明系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡與轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的光瞳匹配關(guān)系，光學(xué)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算。主觀亮度，光束限制，目鏡視度調(diào)節(jié)，與轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的光瞳匹配關(guān)系光學(xué)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算：以望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)為例，其他系統(tǒng)也要能夠計(jì)算攝影系統(tǒng)特點(diǎn)，光束限制，景深與幾何焦深，分辨率（根據(jù)拍攝要求選擇焦距、光圈數(shù)、攝影距離、速度）放映系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的光瞳匹配關(guān)系，照明系統(tǒng)的條件第八章像差概論本章要求熟練掌握各種幾何像差的概念、現(xiàn)象、特征及校正、初級(jí)像差與視場(chǎng)、孔徑的關(guān)系。像差球差彗差彳像散場(chǎng)曲'畸變廠軸上點(diǎn)像差單色像差Y1軸

12、外點(diǎn)像差色差J位置色差倍率色差各種幾何像差概念請(qǐng)看圖。想一想：其中哪些是寬光束像差，哪些是細(xì)光束像差，哪些是子午像差，哪些是弧矢像差，哪些是沿軸度量的，哪些是垂軸度量的？各種像差現(xiàn)象:球差彗差像散與像面彎曲位置色差倍率色差初級(jí)像差及其與孔徑、視場(chǎng)的關(guān)系也£恥"3-匕審疋打3力-訃尹（迄陽十2細(xì)用薩僉血曲站）血”命工陽卡-護(hù)像差特征及校正球差：?jiǎn)蝹€(gè)折射球面：三個(gè)無球差點(diǎn)，反常區(qū)，半反常區(qū)，齊明點(diǎn)與透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)呈拋物線關(guān)系：正透鏡負(fù)球差，負(fù)透鏡正球差位置色差：正透鏡負(fù)色差，負(fù)透鏡正色差，平行平板正球差，正色差彗差、像散、倍率色差：當(dāng)光闌與球心重合即時(shí)不產(chǎn)生畸變：光闌與薄透鏡重合

13、時(shí)不產(chǎn)生匹茲凡和：以正負(fù)光焦度分離來校正需要注意的問題做完題后應(yīng)檢查結(jié)果是否有可能性攝影系統(tǒng)景深過小不可能，顯微系統(tǒng)景深過大不可能放映系統(tǒng)像面照度零點(diǎn)幾勒克斯不可能，攝影光圈數(shù)0.08不可能玻璃折射率一般應(yīng)在1.4到2以內(nèi)注意公式的適應(yīng)范圍攝影系統(tǒng)景深和顯微鏡系統(tǒng)景深公式不同適用于接觸薄系統(tǒng)的共軛距公式不可用于兩主面不重合的系統(tǒng)顯微鏡正常放大率和望遠(yuǎn)鏡有效放大率公式不同利用物像關(guān)系熟悉典型光學(xué)系統(tǒng)的一些特點(diǎn)顯微鏡物鏡滿足齊焦條件，共軛距一定時(shí)，高倍物鏡物距小像距大，低倍反之注意理解分辨率、出瞳、數(shù)值孔徑、景深與倍率的關(guān)系望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)當(dāng)筒長一定時(shí)，放大倍率越高，物鏡焦距越長，目鏡焦距越短，并且出瞳一定時(shí)入瞳隨放大倍率增大而增大當(dāng)入瞳一定時(shí)，出瞳隨放大倍率的