扬大工程光学课程设计20140412

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《工程光学》课程实验教学大纲.doc

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北方民族大学教学进度计划表

名称总时

数讲课实验上机习题课程设计周学时考试/考

机动

计划时数6454104考试2

本课程教学目的与要求:木课程讲述工程光学的基础理论和实践中常用的光学系统。学生应掌握光的电磁理论的基础知识和光学系统的集合系统的分析和计算。掌握实验的基本技能和基本使用和操作技能。

必读书籍和参考书籍:

一、教材:自编的《工程光学》实验指导书

二、参考书:

1石顺祥等著.物理光学与应用光学.西安:西安电子科技大学出版社,2000

2梁栓廷著.物理光学.北京:机械工业出版社,1987

3郁道银等著.工程光学.北京:机械工业出版社版,2007

所需教学设备:

多媒体

任课教师签名:____________________

系(教研室)主任签名:____________主管教学院长(主任)签名:_______________ 院(部)签

~^7T.

2012年1月8日

教务处制

《工程光学》课程实验教学大纲

课程编号:01100260

课程名称:工程光学

课程类型:专业必修课(测控技术与仪器)

课程属性:课内实验

课程总学时:64 (测控技术与仪器专业)

课程总学分:4.0 (测控技术与仪器专业)

实验学时:10 (测控技术与仪器专业)

实验学分:0.5

开设学期:第6学期(测控技术与仪器专业)

适用专业:测控技术与仪器

一、实验教学目标与基本要求

通过本课程的实验,使学生能够掌握工程光学的基本理论知识和所涉及的装置仪器的使用、测试技能,使学生在将来的科研实践中,具有解决光学理论及分析问题的能力及分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。

工程光学的教案

工程光学的教案

教案

院系:电子与信息工程学院

专业:生物医学工程

教师:***

绪论,说在教学之前的话

一、学习通论

⑴大学是做什么的?

孔子云“吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而从心所欲,不逾矩。”这段话表明了孔子在每个人生阶段的生活状态,也被我们认为是一个人在各阶段较为理想的一种状态。对于我国学生而言,一般在大学以前,学校中所有的学习内容都是国家教育部规定的,是国家要你学的,学生自身没有选择性。学生们第一次可以根据自己的意愿选择学习内容就是高考报志愿,是学生自己志于学,大学生普遍十八岁,与十五相差不多。三十而立指:三十岁的人应该能依靠自己的本领独立承担自己应承受的责任,并已确立自己的人生目标和发展方向;简单说:靠自己的本事在社会上生存;再简单说:独立。

要在社会上生存,做重要的是钱,吃穿住行无不用钱,挣钱的最佳方法就是工作。你毕业后能做什么样的工作,挣多少钱,过什么样的日子,与你大学中的学习情况息息相关。高中大家学的都一样,最后有人做会计,有人做工程师,有人做医生,区别何来?--大学中学了什么。

故而大学生在大学中的主要工作是:明确要实现自己的理想自身还缺乏那些知识,并根据这一认知有计划有目标的充实自身补充不足,为自身将来的社会生活打下基础。

⑵学习规划方法:

⑶学习知识的一般过程:接收→理解→应用,这三个层次是逐步递进的,通常而言上课听讲是接收知识兼具初步理解、真正的理解知识却需要学生课后结合课上所学和教材甚至其它参考资料进行,应用则是需要学生做一些习题。

⑷科学研究与认识方法:发现某一有趣现象→重复该现象分析所有的影响因素→总结各因素对现象的影响规律写成定律→根据定律控制现象使其按照我们的意愿发生→实际应用,造福人类。我们课程讲解知识点时也会按照这个规律进行。

《工程光学》教学大纲(0807408002)

《工程光学》教学大纲(0807408002)

《工程光学》课程教学大纲

课程代码:0807408002

课程名称:工程光学

英文名称:Engineering Optics

学分:4 总学时:64

讲课学时:56 实验学时:8上机学时:0 课外学时:0

适用对象:光电信息科学与工程专业学生

先修课程:大学物理、高等数学

学生自主学习时数建议:128

一、课程性质、目的和任务

工程光学课程是一门专业基础课,是光学设计、光电成像技术、光电检测和光学测量等专业课的先修课程。本课程主要讲授几何光学和物理光学方面的基本理论、基本方法和典型光学系统实例及应用。通过本课程的学习,学生能对光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识,为学习光学设计、光信息理论和从事光学研究打下坚实的基础。

二、教学基本要求

1、掌握几何光学的基本定律与成像理论;

2、了解球面光学成像系统的基本知识;

3、掌握理想光学系统和平面光学系统的基本理论,了解典型光学系统和现代光学系统的结构;

4、理解光学系统的像质评价,光的衍射与傅里叶光学知识;

5、掌握光波的特性,了解光的干涉、光的衍射,光扁振和光调制的内容;

三、教学内容

第一章几何光学基本定律与成像概念

1、教学内容

(1)几何光学的基本定律

1.几何光学的点、线、面;

2.几何光学的基本定律;

3.费马原理;

(2)光学系统的物像概念

2、重点和难点

(1)重点:费马原理

(2)难点:实物、实像、虚物、虚像的概念及分辨

第二章理想光学系统

1、教学内容

(1)理想光学系统的基本理论

(2)理想光学系统的基点与基面

1.无限远的轴上物点与像方焦点;

2.无限远的轴上像点与物方焦点;

工程光学学中的光学系统设计和分析

工程光学学中的光学系统设计和分析

工程光学学中的光学系统设计和分析随着科技的快速发展和现代社会的不断进步,工程光学学作为

一个新兴学科逐渐引起了人们的关注。光学系统设计和分析是工

程光学学的主要研究方向之一,本文就从这个角度来进行深入探讨。

一、光学系统设计的基本原理

1. 光路分析

光路分析是光学系统设计的基本原理之一。光路分析是通过对

光线传播的规律进行研究,从而找到一种最优的光路,使物体的

标尺像能够清晰地出现在视网膜上。光路分析涉及到光线的传输、反射、折射等方面的知识。

2. 系统分析

系统分析是光学系统设计的另一个基本原理。系统分析是指对

整个光学系统中的各个组成部分进行综合分析,了解每个部分所

起的作用,找到不足之处进行优化。系统分析可以让整个光学系统具有完善的功能,提高光学系统的性能。

二、光学系统设计的主要步骤

1. 确定设计需求

在进行光学系统设计之前,需要先确定设计需求。设计需求包括设计的用途、设计的精度要求、工作环境等等。只有在确定了设计需求之后,光学系统的设计才能更具针对性。

2. 系统分析与优化

定好了设计需求之后,需要进行系统分析与优化。系统分析是寻找整个光学系统中存在的不足,并加以改善。优化则是针对不足进行改进。系统分析与优化是光学系统设计的重要步骤,它可以提高整个系统的性能。

3. 光路设计与布局

光路设计是确定光路路径,从而实现物体标尺在视网膜上的清晰显示。布局是指将各个光学元件按照一定的顺序排列,形成一个合理的光学系统。光路设计与布局的好坏将直接决定光学系统的性能。

4. 材料选择

不同材料有着不同的光学性能,选择合适的材料可以提高整个光学系统的性能。在进行材料选择之前,需要先了解不同材料的光学特性,并根据设计需求进行选择。

工程光学课程设计

工程光学课程设计

工程光学课程设计

工程光学课程设计旨在为学生提供工程光学学科的基本理论和

实践知识,培养学生的实际能力和解决问题的能力。

第一部分:基础知识

1. 光学基础

介绍光的物理和几何性质,光的干涉、衍射和偏振等基本现象和理论。

2. 光学元件

介绍各种光学元件的原理、特点和使用方法,包括透镜、棱镜、反射镜等。

3. 光学系统

介绍光学系统的设计和分析方法,包括凸透镜成像、反射成像、Abbe成像理论等。

第二部分:应用技术

1. 光学测量技术

介绍使用光学技术进行测量的原理和方法,包括激光测距、干涉测量等。

2. 光学成像技术

介绍使用光学成像技术进行成像的原理和方法,包括数字图像处理、光学显微镜等。

3. 光学通信技术

介绍光学通信的基本原理和技术,包括光纤通信、激光通信等。

第三部分:实验设计

1. 光学元件制作

设计制作凸透镜、反射镜等光学元件,并对其进行测试和分析。

2. 光学成像实验

设计实现光学成像实验,包括使用光学显微镜观察样品、使用数字图像处理技术进行图像分析等。

3. 光学通信实验

设计实现光学通信实验,包括激光通信实验、光纤通信实验等。

通过以上课程设计,学生将掌握工程光学学科的基本理论和实践知识,具备解决实际问题和进行科学研究的能力。

工程光学课程教案设计模板

工程光学课程教案设计模板

一、课程基本信息

1. 课程名称:工程光学

2. 学时安排:共计XX学时,每周XX课时

3. 教学对象:XX年级XX专业学生

4. 教学目标:

(1)使学生掌握工程光学的基本原理和基本概念;

(2)培养学生运用光学知识解决实际工程问题的能力;

(3)提高学生的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容

1. 光学基本原理

(1)光的传播规律

(2)光的反射与折射

(3)光的干涉与衍射

(4)光的偏振

2. 光学仪器

(1)光学元件

(2)光学系统

(3)光学仪器的设计与制造

3. 光学在工程中的应用

(1)光学成像技术

(2)光学检测技术

(3)光学传感技术

(4)光学信息处理技术

4. 课程设计

(1)望远镜的组装

(2)Zemax:设计一大相对孔径望远镜物镜,像差校正到0

三、教学进度安排

1. 第一周:光学基本原理

2. 第二周:光的传播规律

3. 第三周:光的反射与折射

4. 第四周:光的干涉与衍射

5. 第五周:光的偏振

6. 第六周:光学元件

7. 第七周:光学系统

8. 第八周:光学仪器的设计与制造

9. 第九周:光学成像技术

10. 第十周:光学检测技术

11. 第十一周:光学传感技术

12. 第十二周:光学信息处理技术

13. 第十三周:课程设计(望远镜的组装)

14. 第十四周:课程设计(Zemax:设计一大相对孔径望远镜物镜,像差校正到0)

四、教学方法与手段

1. 讲授法:系统讲解工程光学的基本原理和基本概念。

2. 案例分析法:结合实际工程案例,引导学生分析光学问题。

3. 实验教学法:通过实验操作,使学生掌握光学仪器的使用方法。

4. 讨论法:组织学生讨论光学在工程中的应用,激发学生的创新意识。

《工程光学》教学大纲

《工程光学》教学大纲

工程光学课程教学大纲一、课程的基本信

适应对象:光电信息科学与工程专业本科课程代码:42E00615

学时分配:88=72理论+16实验赋予学分:5

先修课程:高等数学、大学物理后续课程:激光原理与技术、光纤通信原理及应用、光电技术、光电测试技术

二、课程性质与任务

本课程是光电信息科学与工程专业一门重要的专业课程。本课程的任务是使学生牢固掌握:

1 .几何光学的基本规律、成像理论、像差理论和像质评价。2.典型和实用的光学系统的构造和性能。 3.光波的电磁理论。4.光波干涉和衍射理论及其应用。5.晶体光学理论和晶体光学器件。6.现代光学系统概况。为进一步学习有关光电子、光通信等方面的专业课程打下良好的理论基础。

三、教学目的与要求

设置本课程的目的在于从专业学科的工程要求入手,使学生通过本课程的学习,能够比拟全面的了解和掌握几何光学的基本理论规律、成像理论、像差理论和像质评价,典型光学系统的结构原理和光学特性及其应用;学习掌握光波的电磁理论、光波干涉和衍射理论及其应用、晶体光学理论和晶体光学器件。从而使学生具备分析和解决在工程技术上常见的光学问题的能力,并通过实验训练为学生后续课程学习及从事光电工程等方面的工作打下良好基础。

四、教学内容与安排

(一)理论教学内容与安排绪论(2学时)

上篇几何光学与成像理论

第一章几何光学的基础(4学时)教学内容:

第一节几何光学的基本定律第二节成像的概念:成像系统

第三节光路计算与近轴光学系统第四节球面光学成像系统

教学要求:

1.本章难点在于光路计算;.本章重点在于球面光学成像系统近轴光路计算。

工程光学课程设计

工程光学课程设计

课程设计说明书

课程设计名称:工程光学课程设计

课程设计题目:三片式数码物镜的优化设计学院名称:理学院

专业班级:光电信息科学与工程激光一班学生学号:1409090119

学生姓名:夏志高

学生成绩:

指导教师:梁春雷

课程设计时间:2016/06/27 至2016/07/03

课程设计任务书

一、课程设计的任务和基本要求

1.查阅相关资料,光学设计的基本概念、光学玻璃的相关知识和软件的使用。

2.学习各种像差的基本概念、描述及评价方法,掌握近轴光线追迹公式。

3.本课题要求设计出一个三片式数码照相物镜,要求的光学特性为:mm f 6=',

41='f D , 502=ω;像质主要以调制传递函数MTF 衡量,具体要求是对于低频

(17lp/mm),视场中心的MTF ≥0.9,视场边缘的MTF ≥0.80;对于高频(51lp/mm),视场中心的MTF ≥0.3,视场边缘的MTF ≥0.20,另外,最大相对畸变dist ≤4%。该物镜对d 光校正单色像差,对F 、C 光为校正色差。

4.学习使用ZEMAX 进行数据录入和报表输出,分析各种初级像差并设置优化函数;设计三片式数码照相物镜并优化,对像差做简单的分析之后,撰写课程设计论文。

5.课题设计(论文)难度适中,工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。

6.综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文(设计)结果有一定的参考价值。

二、进度安排

1.6月27日:了解光学设计的基本概念、光学玻璃的相关知识和软件的使用。以单透镜的设计为例学习数据的录入,基本概念和设计思想在软件中的实现,初步掌握ZEMAX 的分析工具和数据含义及输出。

工程光学课程设计

工程光学课程设计

课程设计说明书

课程设计名称:工程光学课程设计

课程设计题目:三片式数码物镜的优化设计学院名称:理学院

专业班级:光电信息科学与工程激光一班学生学号:1409090119

学生姓名:夏志高

学生成绩:

指导教师:梁春雷

课程设计时间:2016/06/27 至2016/07/03

课程设计任务书

一、课程设计的任务和基本要求

1.查阅相关资料,光学设计的基本概念、光学玻璃的相关知识和软件的使用。

2.学习各种像差的基本概念、描述及评价方法,掌握近轴光线追迹公式。

3.本课题要求设计出一个三片式数码照相物镜,要求的光学特性为:mm

f6

=',ω;像质主要以调制传递函数MTF衡量,具体要求是对于低频

D,

1

='f

4

50

2=

(17lp/mm),视场中心的MTF≥0.9,视场边缘的MTF≥0.80;对于高频(51lp/mm),视场中心的MTF≥0.3,视场边缘的MTF≥0.20,另外,最大相对畸变dist≤4%。该物镜对d光校正单色像差,对F、C光为校正色差。

4.学习使用ZEMAX进行数据录入和报表输出,分析各种初级像差并设置优化函数;设计三片式数码照相物镜并优化,对像差做简单的分析之后,撰写课程设计论文。

5.课题设计(论文)难度适中,工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。

6.综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文(设计)结果有一定的参考价值。

二、进度安排

1.6月27日:了解光学设计的基本概念、光学玻璃的相关知识和软件的使用。以单透镜的设计为例学习数据的录入,基本概念和设计思想在软件中的实现,初步掌握ZEMAX的分析工具和数据含义及输出。

工程光学课程教案模板范文

工程光学课程教案模板范文

课程名称:工程光学

适用班级:光信息科学与技术专业二年级学生主讲教师:[教师姓名]

职称:[教师职称]

教学时间:[具体教学时间]

教学地点:[具体教学地点]

教学目标:

1. 了解工程光学的基本概念、原理和方法。

2. 掌握光学系统设计的基本原则和计算方法。

3. 学会使用光学仪器进行实验操作和分析。

4. 培养学生的实验能力和创新思维。

教学内容:

一、光学基本原理

1. 光的传播

2. 光的反射与折射

3. 光的干涉与衍射

4. 光的偏振

二、光学系统设计

1. 光学系统的组成与分类

2. 光学系统设计的基本原则

3. 光学元件的选择与计算

4. 光学系统的调试与优化

三、光学仪器与实验

1. 光学仪器的结构、原理与应用

2. 光学实验的基本操作与注意事项

3. 常用光学仪器的使用方法

4. 光学实验报告的撰写

教学过程:

一、导入

1. 结合实际应用,介绍工程光学的研究领域和重要性。

2. 引导学生思考光学在日常生活、科技发展中的作用。

二、讲解

1. 详细讲解光学基本原理,结合实例说明。

2. 讲解光学系统设计的基本原则和计算方法,使学生掌握光学设计的基本思路。

三、实验操作

1. 介绍常用光学仪器的结构、原理和应用。

2. 指导学生进行光学实验操作,培养学生的实验能力。

3. 分析实验数据,引导学生思考光学现象背后的原理。

四、讨论与交流

1. 组织学生讨论光学设计中的实际问题,培养学生的创新思维。

2. 鼓励学生提出问题,共同解决实验过程中遇到的问题。

五、总结与拓展

1. 总结本节课所学内容,强调重点和难点。

2. 拓展光学在其他领域的应用,激发学生的学习兴趣。

大学工程光学课件

大学工程光学课件

物理光学基本原理
光的波动性
介绍光的波动性质,包括光的干涉、 衍射等现象,以及波动理论在光学中 的应用。
光的量子性
介绍光的量子性质,包括光电效应、 康普顿散射等现象,以及量子理论在 光学中的应用。
工程光学中的特殊现象与问题
1 2
光的散射
介绍光在介质中的散射现象,包括前向散射和后 向散射,以及散射在工程中的应用。
大学工程光学课件
目录
• 工程光学概述 • 光学基础知识 • 工程光学基本原理 • 工程光学系统设计 • 工程光学实验技术 • 工程光学前沿技术与发展趋势
CHAPTER 01
工程光学概述
定义与背景
工程光学是一门研究 光在工程领域中应用 的技术科学。
工程光学在国防、航 空、航天、能源、通 讯等领域有着广泛的 应用。
大、缩小、旋转等功能。
反射系统
利用反射镜等光学元件进行光 线的反射,实现图像的反射、 成像等功能。
光纤系统
利用光纤等光学元件进行光线 的传输,实现远距离的图像传 输和通讯等功能。
光学仪器系统
利用多种光学元件组合而成的 光学仪器,实现各种测量、视
察、分析等功能。
光学系统设计流程与方法
确定系统功能与指标
光的吸取、散射与色散
01 02
光的吸取
光在传播过程中被物质吸取转化为热能或其他情势能量的现象。不同物 质对不同波长光的吸取程度不同,因此可以利用这一特性进行光谱分析 等。

工程光学第二版课程设计

工程光学第二版课程设计

工程光学第二版课程设计

1. 课程设计背景与目的

工程光学是光学的一个分支,广泛应用于工业、医疗、军事等领域。本课程旨在通过理论学习和实验实践,培养学生对工程光学的理解和综合运用能力,为学生今后的工作和研究打下扎实的基础。

2. 教学内容及安排

2.1 教学内容

本课程涵盖以下主要内容:

•光学基础知识:光的传播、干涉、衍射、偏振等;

•工程光学中的常用光学仪器:光学元件、激光器、光束扩展系统、光学成像系统等;

•工程光学中的应用案例:医学显微镜、光学仪器测量、激光切割、光学通信等。

2.2 教学安排

本课程分为理论学习和实验实践两个部分,具体安排如下:

2.2.1 理论学习

•第一周:光学基础知识1-2章;

•第二周:光学基础知识3-4章;

•第三周:光学元件与成像系统1-2章;

•第四周:光学元件与成像系统3-4章;

•第五周:激光器、光束扩展系统与应用案例1-2章;

•第六周:激光器、光束扩展系统与应用案例3-4章。

2.2.2 实验实践

•第一周:光学实验1;

•第二周:光学实验2;

•第三周:光学实验3;

•第四周:光学实验4;

•第五周:光学实验5;

•第六周:光学实验6。

3. 课程设计要求

1.学生应及时完成实验报告并提交,每个实验报告应包含实验目的、实

验原理、实验步骤、实验结果和分析、实验总结等内容。

2.学生应及时完成作业并提交,每次作业应包括光学相关理论内容和应

用题目,作业分数将计入期末成绩。

3.学生应在课程结束前完成课程设计任务,完成原理分析、设计方案和

系统搭建、实验结果展示和分析、课程项目总结等四个环节,并最终形成文字报告和PPT汇报。

工程光学课程教案设计方案

工程光学课程教案设计方案

工程光学课程教案设计方案

一、课程简介

本课程是工程光学专业的基础课程,旨在为学生提供光学原理与应用的基础知识。通过本

课程的学习,学生将了解光学的基本概念、光学元件的性能与特点以及光学系统的设计与

应用。同时,本课程还将介绍光学领域的最新研究进展,培养学生的创新思维和实践能力。

二、教学目标

通过本课程学习,学生应该掌握以下几个方面的知识和能力:

1. 掌握光学的基本概念和原理,理解光的传播规律和光学现象;

2. 熟悉光学元件的性能与特点,能够进行光学元件的选择和设计;

3. 了解光学系统的设计原理和方法,具备光学系统设计的基本能力;

4. 掌握光学领域的最新研究进展,培养科研创新思维和实践能力;

5. 培养学生的团队合作和沟通能力,提高实际问题解决能力。

三、教学内容

1. 第一章:光学基础知识

(1)光的本质和特性

(2)光的传播规律

(3)光学现象和光学器件

2. 第二章:光学元件

(1)光学透镜

(2)光学棱镜

(3)光学波片和偏光器件

3. 第三章:光学系统设计

(1)光学系统的布局和设计原理

(2)光学系统的性能评估和优化方法

(3)光学系统的应用

4. 第四章:光学材料和技术

(1)光学材料的基本特性

(2)光学材料的制备和加工技术

5. 第五章:光学领域的最新研究进展

(1)光学传感技术

(2)光学成像技术

(3)光学通信技术

四、教学方法和手段

为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法和手段,主要包括:

1. 理论讲授

通过课堂教学和讲座形式,向学生介绍光学基础知识和实践技能。

2. 实验教学

组织光学实验,让学生亲自操作光学仪器,掌握光学实验技能。

工程光学课程设计报告

工程光学课程设计报告

工程光学课程设计

设计名称:工程光学课程设计

院系名称:电气与信息工程学院

专业班级:

学生XX:

学号:

指导教师:

工程学院教务处制

2013年12 月

工程光学课程设计评分表

题目名称25×显微物镜

实习时间2013年12月23 日至2013 年12 月31 日共 2 周实习地点实验楼513

设计报告得分序号评价项目

得分

1 应用文献资料能力及综合运用知识能力

2 设计说明书撰写水平;插图质量

3 设计〔实验〕能力及创新性

设计报告得分总计

实物制作效果

评语:

指导教师签字:年月日

学生XX 班级学号平时表现辩论综合评定得分实习成绩

注:最后成绩的评定以优〔90100〕、良〔8089〕、中〔7079〕、及格〔6069〕和不及格〔少于60分〕五级给出。

一、ZEMAX软件介绍

美国ZEMAX Development Corporation研发ZEMAX 是一套综合性的光学设计软件,集成了光学系统所有的概念、设计、优化、分析、公差分析和文件管理功能。ZEMAX所有的这些功能都有一个直观的接口,它们具有功能强大、灵活、快速、容易使用等优点。ZEMAX 有两种不同的版本:ZEMAX-SE和ZEMAX-EE,有些功能只在EE版本中才具有。

ZEMAX 可以模拟序列性〔Sequential〕和非序列性〔non-sequential〕系统,分别针对成像系统和非成像系统。ZEMAX采用序列和非序列两种模式模拟折射、反射、衍射的光线追迹。序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计,如照相系统、望远系统、显微系统等。这一模式下,ZEMAX以面作为对象来构建一个光学系统模型,每一外表的位置由它相对于前一外表的坐标来确定。光线从物平面开场,按照外表的先后顺序进展追迹,追迹速度很快。许多复杂的棱镜系统、照明系统、微反射镜、导光管、非成像系统或复杂形状的物体那么需采用非序列模式来进展系统建模。这种模式下,ZEMAX以物体作为对象,光线按照物理规

工程光学课程设计报告

工程光学课程设计报告

夜用电子体温警示计的设计

院系:

班级:

姓名:

指导教师:

日期:

摘要

本次课程设计的课题是夜用电子体温计,其用MF51负温度系数传感器完成温度的测量,再把测量温度的模拟量通过电路转化为电压的值。电路中包括电压跟随器及电压比较器,温度影响热敏电阻阻值后,引起电路电压变化。经电压比较器选择开通不同LED灯支路,以最终实现,相应温度引起相应颜色LED灯点亮,以实现快速、方便的读取温度的高低。

该电子体温计测温精确度高,测温时间短,是一个智能化的电子体温计。采用发光二极管LED灯作为显示方式,夜里无需开灯即可了解体温是否异常,并大致了解是哪种程度的异常,因此可方便推断是否需要就诊等。是一种非常适合家庭和医院病房使用的体温警示计,该装置制作成本低廉、外型轻巧,适宜普及推广。

关键词:热敏传感器运算放大器Multisim 仿真电路

目录

摘要 (1)

目录 (2)

一、夜用电子体温计 (3)

1. 研究意义 (3)

2. 研究现状 (3)

3. 设计思路 (4)

二、硬件电路设计 (5)

1. 热敏传感器的选择 (5)

2. 设计匹配电路 (6)

2.1 运放器的选择 (6)

2.2 固定电阻的确定 (7)

三、仿真验证及结果分析 (9)

1. 仿真电路的建立 (9)

2. 仿真结果分析 (9)

四、设计总结及体会 (11)

参考文献: (11)

附录: (12)

一、夜用电子体温计

1. 研究意义

人体温度是衡量人体状况的一项重要指标,对人体温度进行实时监测,可有效对一些疾病进行预断,进而及时就诊。现在使用较为广泛的体温计一般分有三种:水银体温计,电子体温计,红外线体温计。

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工程光学课程设计

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一、目的

了解光学系统外形尺寸计算在光学系统设计中的作用,学习和掌握外形尺寸计算的内容和一般方法。根据使用要求确定光学系统整体结构尺寸的设计过程称为光学系统的外形尺寸计算。光学系统的外形尺寸计算要确定的结构内容包括系统的组成、各光组元的焦距、各光组元的相对位置和横向尺寸。

外形尺寸计算基本要求:

第一,系统的孔径、视场、分辨率、出瞳直径和位置;

第二,几何尺寸,即光学系统的轴向和径向尺寸,整体结构的布局;

第三,成像质量、视场、孔径的权重。

二、要求

对题中所涉及的光学系统

⑴按照工作原理正确作出光路图并能正确描述;

⑵完整叙述及列举计算的过程,步骤要详细不能省略中间中程;

⑶完成设计报告

三、内容

(一)只包括物镜和目镜的望远系统

计算一个镜筒长L=f1′+f2′=200+(学号最后两位)mm,放大率Γ= -24+(学号最后一位),视场角2ω=1°40′的刻普勒望远镜的外形尺寸。

1、求物镜和目镜的焦距;

图1只包括物镜和目镜的望远系统结构图

2、求物镜的通光孔径D1。可根据望远系统的有效放大率求出D1。

3、求出瞳直径D1’;

4、视场光阑的直径D3;

5、目镜的视场角2ω′;

6、求出瞳距lz′;

7、求目镜的口径D2;

8、目镜的视度调节(目镜相对视场光阑的移动量x);

9、选取物镜和目镜的结构。

(二)带有棱镜转像系统的望远镜

双筒棱镜望远镜设计,采用普罗I型棱镜转像,系统要求为:

1、望远镜的放大率Γ=8倍;

2、物镜的相对孔径D/f′=1:4(D为入瞳直径,D=30mm);

3、望远镜的视场角2ω=10°;

4、仪器总长度在110mm左右,视场边缘允许50%的渐晕;

5、棱镜最后一面到分划板的距离 14mm,棱镜采用K9玻璃,两棱镜间隔为2~5mm。

6、lz′=8~10mm

要求计算棱镜转像望远镜的各类尺寸

1、计算物镜和目镜焦距

'f o 和'f e 。 2、计算出瞳直径D 出 3、计算视场光阑通光口径

D 视场 4、计算目镜视场'

5、计算棱镜通光口径D 棱(将棱镜展开为平行平板,理论略)采取50%渐晕

6、求目镜口径D 目

7、结构总长度L

8、选型

图2 望远镜系统示意图

)

(三)具有透镜转像系统的望远镜

一个具有双镜组转像系统的望远镜的外形尺寸(均以mm为单位)。已知:望远镜的放大率Γ=6,视场角2ω=8°,镜管长度L要求为600+2×(学号最后2位)mm,出瞳直径Dˊ=4mm,轴外光束可有50%的渐晕,转像透镜的通光口径与物镜的像面直径相等。设lz=-100mm。

2、计算物镜、场镜、转像透镜、目镜的焦距

3、计算物镜、场镜、转像透镜、目镜的通光口径;视场光阑、入瞳直径

4、出瞳距、像方视场角;转像双镜的间隔d。

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