工程光学 5.1

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工程光学知识点

工程光学知识点光学是研究光的传播、处理和应用的科学。

在工程光学中，我们关注的是如何利用光学原理设计和制造工程设备，并将其应用于各种实际工程中。

本文将介绍一些与工程光学相关的知识点。

折射折射是光线从一种介质到另一种介质传播时的一种现象。

当光线由一种介质进入另一种介质时，光线的传播速度会发生改变，从而导致光线的传播方向发生偏折。

这种现象可以用斯涅尔定律来描述，即入射角和折射角之间的关系。

反射反射是光线遇到一个界面时，部分或全部地返回原介质的现象。

其中，根据入射角和反射角之间的关系，可以将反射分为正反射和斜反射两种情况。

正反射是入射角等于反射角的情况，而斜反射是入射角不等于反射角的情况。

透镜透镜是一种光学元件，能够将光聚焦或分散。

根据透镜的形状，可以将其分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜能够将平行光线聚焦成焦点，而凹透镜则会将平行光线分散。

透镜的焦距是描述透镜焦点位置的一个参数，它与透镜的曲率半径和折射率有关。

干涉干涉是指两束或多束光线相互叠加产生的干涉图样。

当两束光线相遇时，它们的相对相位差会影响干涉图案的形状和亮度分布。

常见的干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环干涉。

干涉在工程光学中有广泛的应用，如干涉仪、激光干涉等。

衍射衍射是当光线通过一些具有特定结构的孔或缝时，会改变光线的传播模式。

衍射是波动光学的基本现象之一。

根据衍射光斑的形状，可以将其分类为菲涅尔衍射和菲索衍射。

衍射在工程中有广泛的应用，如天线设计中的衍射损耗、衍射光栅等。

偏振偏振是指将非偏振光转化为偏振光的一种现象。

偏振光具有特定的振动方向，可以通过偏振器进行过滤。

常见的偏振器有偏光片和偏振板。

偏振在工程光学中有许多应用，如光通信中的偏振保持、液晶显示器的偏光控制等。

光学仪器光学仪器是通过利用光学原理设计和制造的用于观测、测量和分析的设备。

常见的光学仪器有显微镜、望远镜、光谱仪、激光器等。

这些仪器在医学、材料科学、通信等领域都有重要的应用。

总结工程光学是一门涉及光传播、处理和应用的学科，涵盖了折射、反射、透镜、干涉、衍射、偏振和光学仪器等知识点。

工程光学matlab仿真

工程光学仿真实验报告1、杨氏双缝干涉实验（1）杨氏干涉模型屏图, 0（1-8）21（2）仿真程序clear;Lambda=650; %设定波长,以Lambda表示波长Lambda=Lambda*1e-9;d=input('输入两个缝的间距 )'); %设定两缝之间的距离,以d表示两缝之间距离d=d*0.001;Z=0.5; %设定从缝到屏幕之间的距离,用Z表示yMax=5*Lambda*Z/d;xs=yMax; %设定y方向和x方向的范围Ny=101;ys=linspace(-yMax,yMax,Ny);%产生一个一维数组ys,Ny 是此次采样总点数%采样的范围从- ymax 到ymax,采样的数组命名为ys%此数组装的是屏幕上的采样点的纵坐标for i=1:Ny %对屏幕上的全部点进行循环计算,则要进行Ny 次计算L1=sqrt((ys(i)-d/2).^2+Z^2);L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+Z^2); %屏上没一点到双缝的距离L1和L2Phi=2*pi*(L2-L1)/Lambda; %计算相位差B(i,:)=4*cos(Phi/2).^2; %建立一个二维数组,用来装该点的光强的值end %结束循环NCLevels=255; %确定使用的灰度等级为255级Br=(B/4.0)*NCLevels; %定标:使最大光强(4. 0)对应于最大灰度级(白色) subplot(1,4,1),image(xs,ys,Br); %用subplot 创建和控制多坐标轴colormap(gray(NCLevels)); %用灰度级颜色图设置色图和明暗subplot(1,4,2),plot(B(:),ys); %把当前窗口对象分成2块矩形区域 %在第2块区域创建新的坐标轴%把这个坐标轴设定为当前坐标轴%然后绘制以( b (: ) , ys)为坐标相连的线title('杨氏双缝干涉');（3）仿真图样及分析a)双缝间距2mm b)双缝间距4mmc)双缝间距6mm d)双缝间距8mm图1.2改变双缝间距的条纹变化由上面四幅图可以看出，随着双缝之间的距离增大，条纹边缘坐标减小，也就是条纹间距减小，和理论公式d D e /λ=推导一致。

工程光学基础

工程光学基础工程光学是研究光在工程中的应用和性质的学科，它涉及到光的传播、衍射、干涉、偏振、吸收、散射、透射等诸多现象和效应。

本文将从以下几个方面对工程光学基础进行介绍。

首先，光的传播是工程光学的基础。

光是一种电磁波，既可以在真空中传播，也可以在介质中传播。

光的传播可以用光线理论描述，即假设光是由无数个光线组成，每个光线都沿着直线传播，并服从折射定律和反射定律。

光线是垂直于波前传播方向的直线，波前则是垂直于传播方向的光波包络面。

光线的传播路径可以通过光的折射和反射来描述。

其次，衍射是工程光学中重要的现象。

衍射是光波遇到障碍物或孔径时发生的现象，使光波沿着一定范围扩散，光的传播方向偏离原来的直线传播。

衍射现象是光波的波动性质的体现，它对光的传播和成像有重要影响。

衍射的强度和形状可以由衍射公式和衍射图样进行分析和计算。

第三，干涉是工程光学中另一个重要的现象。

干涉是指两个或多个光波在空间中相遇时互相叠加和干涉的现象。

干涉可以是建设性的，使得光波增强，也可以是破坏性的，使得光波衰减。

干涉现象是光波的波动性质的体现，它对光的传播和成像也有重要影响。

常见的干涉现象有等厚干涉、等倾干涉和菲涅尔双棱镜干涉等。

第四，偏振是光学中的重要概念。

光波的振动方向有多种可能，而光的偏振状态是指光波振动方向的确定性属性。

光波可以是未偏振的，即振动方向无规律变化；也可以是线偏振的，即振动方向只在一个平面内震动；还可以是圆偏振的，即振动方向在水平和垂直方向进行旋转；甚至还可以是椭偏振的，即振动方向在椭圆上进行旋转。

偏振光在工程中有广泛的应用，例如偏振片、液晶显示器等。

最后，工程光学中的吸收、散射和透射等效应也是需要了解的基础知识。

吸收是光波能量被介质吸收而转化为其他形式的能量的过程；散射是光波在介质中遇到不均匀性而改变传播方向的过程；透射是光波通过透明介质传播的过程。

这些效应对于光的传播、成像和探测都有重要影响。

综上所述，工程光学的基础包括光的传播、衍射、干涉、偏振、吸收、散射和透射等多个方面。

工程光学复试知识点总结

工程光学复试知识点总结第一部分：基本概念1.1 光学基础知识光的概念、光的传播、光的反射和折射、光的波动性和粒子性等1.2 光的几何光学光的几何光学基本假设、光的几何光学基本定律、光的几何光学的典型应用1.3 光的物理光学光的物理光学基本原理、光的衍射和干涉、光的偏振等第二部分：光学系统设计2.1 光学成像系统设计成像系统设计的基本原理、成像系统设计的基本方法、成像系统设计的常见问题及解决方法2.2 光学仪器设计光学仪器设计的基本原理、光学仪器设计的基本方法、光学仪器设计的实际应用2.3 光学系统优化光学系统的成像质量评估、光学系统的成像质量优化、光学系统的成像质量控制第三部分：光学材料与元器件3.1 光学材料光学材料的基本特性、光学材料的分类与应用、光学材料的制备和加工技术3.2 光学元器件光学透镜、光学棱镜、光学偏振器件、光学滤波器件等光学元器件的基本原理、性能特点和制备工艺3.3 光学薄膜光学薄膜的基本原理、光学薄膜的设计和制备、光学薄膜的应用和发展趋势第四部分：光学测量与检测技术4.1 光学测量基础光学测量的基本原理、光学测量的基本方法、光学测量的常见问题及解决方法4.2 光学检测技术光学检测技术的基本原理、光学检测技术的基本方法、光学检测技术的实际应用4.3 光学测量仪器光学显微镜、光学干涉仪、光学光谱仪等光学测量仪器的基本原理、性能特点和使用方法第五部分：光学影像处理与分析5.1 光学影像处理基础光学影像处理的基本原理、光学影像处理的基本方法、光学影像处理的常见问题及解决方法5.2 光学影像分析技术光学影像分析技术的基本原理、光学影像分析技术的基本方法、光学影像分析技术的实际应用5.3 光学影像处理与分析软件常用的光学影像处理与分析软件的特点、功能和使用方法第六部分：光学工程应用6.1 光学传感技术光学传感技术的基本原理、光学传感技术的常见应用、光学传感技术的发展趋势6.2 光学通信技术光学通信技术的基本原理、光学通信技术的常见应用、光学通信技术的发展趋势6.3 光学图像识别技术光学图像识别技术的基本原理、光学图像识别技术的常见应用、光学图像识别技术的发展趋势综上所述，工程光学是应用光学理论和技术解决实际工程问题的一门重要学科，它涵盖了从基本光学理论到光学系统设计、材料与元器件、测量与检测技术、影像处理与分析、工程应用等多个方面的知识，具有广泛的应用领域和深远的研究价值。

工程光学习题参考答案第十一章光的干涉和干涉系统

⼯程光学习题参考答案第⼗⼀章光的⼲涉和⼲涉系统第⼗⼀章光的⼲涉和⼲涉系统1．双缝间距为1mm,离观察屏1m,⽤钠光灯做光源，它发出两种波长的单⾊光nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ，问两种单⾊光的第⼗级亮条纹之间的间距是多少？解：由题知两种波长光的条纹间距分别为961131589105891010D e m d λ---??===? 962231589.610589.61010D e m d λ---??===? ∴第⼗级亮纹间距()()65211010589.6589100.610e e m -?=-=?-?=?2．在杨⽒实验中，两⼩孔距离为1mm,观察屏离⼩孔的距离为50cm,当⽤⼀⽚折射率为1.58的透明薄⽚贴住其中⼀个⼩孔时（见图11-17），发现屏上的条纹系统移动了0.5场⾯，试决定试件厚度。

解：设厚度为h ，则前后光程差为()1n h ?=- ()1x dn h D∴-=230.510100.580.5h --??=21.7210h mm -=?3．⼀个长30mm 的充以空⽓的⽓室置于杨⽒装置中的⼀个⼩孔前，在观察屏上观察到稳定的⼲涉条纹系。

继后抽去⽓室中的空⽓，注⼊某种⽓体，发现条纹系移动了25个条纹，已知照明光波波长nm 28.656=λ，空⽓折射率000276.10=n 。

试求注⼊⽓室内⽓体的折射率。

解：设⽓体折射率为n ，则光程差改变()0n n h ?=-图11-47 习题2 图()02525x d dn n h e D Dλ??∴-==?= 9025656.2810 1.000276 1.0008230.03m n n h λ-??=+=+= 4． ** 垂直⼊射的平⾯波通过折射率为n 的玻璃板，投射光经投射会聚到焦点上。

玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图⾯（见图11-18）的直线发⽣光波波长量级的突变d ，问d 为多少时，焦点光强是玻璃板⽆突变时光强的⼀半。

解：⽆突变时焦点光强为04I ，有突变时为02I ，设',.d D200'4cos 2xd I I I Dπλ== ()'104xd m m D λ??∴?==+≥⼜()1n d ?=-114d m n λ?∴=+ ?-??5．若光波的波长为λ，波长宽度为λ?，相应的频率和频率宽度记为ν和ν?，证明λλνν=，对于nm 8.632=λ的氦氖激光，波长宽度nm 8102-?=?λ，求频率宽度和相⼲长度。

工程光学课程试卷

工程光学课程试卷工程光学试卷A姓名学号班级教师得分1．（10分）一折射球面，半径为r =20㎜，两边的折射率n =1，n ′=1.5163，当物体位于距球面顶点l =－60㎜时，求（1）轴上物点A 的成像位yh 置。

（2）当物高为10mm 时，求像高？2．（10分）一理想光组将一物距为mm 60、大小为mm 40的实物成一像距为mm 60、大小为mm 20的实像。

若另有一物距为mm 40、大小为mm 20的实物，问其成像的大小和虚实如何？3．（10分）空气中的两理想光组相距为mm d 60=，它们的焦距分别为mm f 100'1=，mm f 50'2-=，求双光组的组合焦距和主点位置。

4．（10分）有两个相同的平凸透镜，凸面的半径为25mm ，厚度为3mm ，折射率为1.5，要求组成一个组成一个焦距为150mm 的光学系统，问透镜之间的间距为多少？5．（10分）有一物镜对物体成像，像距mm l 240'=，现在像面之前mm 40处加入一折射率5.1=n ，口径D ＝12mm 的直角棱镜用于转折光路90，求棱镜前表面相对于物镜的位置？并说明棱镜的加入对像的大小及位置有何影响？6．（14分）如图所示，L 1为正薄透镜，A 为物点，P 是光孔，已知透镜的焦距mm f 20'=，物距mm l 100-=，间距mm d 40=，直径mm D 61=，mm DP 2=（1）求此系统的孔径光阑。

（2）求渐晕系数5.0=t K 时的视场范围。

’D =2A 100D 1=6P 401L P7．（10分）在像差曲线中，标出下列像差't x ， 's x ， '7.0ts x ， '5.0ts x ， '7.0s x8．（10分）作图求AB 物体的像F9．（16分）填空⑴ 光在两介质界面上发生全反射的条件是__光线由光密介质射向光疏介质_________________和_光线的入射角大于临界角_____________________.⑵ 光学系统的渐晕是指_第一透镜为孔径光阑和入瞳，轴上物点和轴外物点的光束都能通过该透镜，但第二透镜却将轴外光束挡住了一部分______________________.⑶ 一光学系统对某物体成像，当物体向光学系统移近时，其像的接收屏应怎样移动？向后移动⑷ 望远镜的倍数越大, 则物体通过望远镜所成的象就越___视场越小______。

现代工程光学第5章光学系统中光束的限制

18
(续1：)
或者
n1(u1 y1 u1 y1) n1(u1y1 u1y1) Ж (1)
等式左边的折射率和角度量对应于折射前（物空间）的相关参量，等式右边表示折射后（像空间）的对应参量。
n(uy uy) Ж 被定义为某折射面的拉格朗日不变量它对任意多次折
射过程均保持不变。
光线从一个面过渡到下一个面的过程中 Ж 的性质
根据光学系统拉格朗日不变量的性质，有
Ж n1u1h1 nkuk hk
—简称光学系统的拉赫不变量。
21
(续：)
例：用拉赫不变量计算像的高度
m hk hk n1u1 1.0 0.025 h1 10 nkuk 1.0 (0.0999617)
与光线追迹得到的高度一致（见表2.3-2）。
2.共轴球面系统的拉赫不变量
5
(续:)
入瞳的大小是由光学系统对成像光能的要求或者对物体细节的分辨能力（分辨率）的要求来确定。对称于光阑的对称式系统，其入射光瞳面和出射光瞳面分别与光学系统的物方主平面和像方主平面重合。
相对孔径以入瞳直径和焦距的比值表示: DEP f'
F数:相对孔径的倒数
f # f ' DEP 如：f 8 或 f :8
F数也被写成像方数值孔径NA的形式
NA nsinU
物在无限远时，F数和NA有如下关系：
F数= f # = 1
2NA
6
5.2 主光线与边光线视场光阑
一、主光线与边光线
入瞳
A
边光线
物体
y
u
y
O
主光线
u z
通过入瞳中心的光线称为主光线，主光线是各个物点发出的成像光束的光束轴线，它也同时通过孔经光阑和出射光瞳中心。边光线是轴上物点发出的成像光束中通过入瞳边沿的光线。边光线和主光线是两条特殊的子午光线，它们一起决定了物、像和光瞳性质。

工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学

工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学北京航空航天大学第一章测试1.光的空间周期性可用（）这样一组物理量来表示。

A:角频率 B:波长 C:空间频率 D:空间角频率答案:波长;空间频率;空间角频率2.电磁波是恒波。

（）A:对 B:错答案:对3.驻波形成的条件：两个频率相同、振动方向相同、传播方向相同的单色光波的叠加。

（）A:错 B:对答案:错4.驻波的现象是形成合成波的强度随时间和位置而变化。

（）A:错 B:对答案:错5.光能量或光信号的传播速度是（）。

A:群速度 B:相速度答案:群速度第二章测试1.任一方位振动的光矢量E，都可分解成两个互相垂直的分量。

平行于入射面振动的分量称为光矢量的p分量；垂直于入射面振动的分量称为光矢量的s 分量。

（）A:错 B:对答案:对2.光在光密-光疏介质界面上反射时，对于正入射或掠入射时，反射光的光矢量产生π的相位改变，称为半波损失。

（）A:对 B:错答案:错3.光从光疏媒质界面上发生全反射时，透过界面进入第二媒质约波长量级，并沿着界面流过波长量级距离后返回第一媒质，沿着反射波方向出射的波称为倏逝波。

（）A:对 B:错答案:错4.光轴是晶体中存在的一个特殊方向，光在晶体中沿光轴传播时会发生双折射现象。

（）A:对 B:错答案:错5.o光的振动方向（）主平面。

A:位于 B:垂直于答案:垂直于第三章测试1.一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率n=1.45，反射光的偏振度为93.8%。

（）A:对 B:错答案:错2.波片快轴的定义：在波片中传播速度慢的光矢量方向。

（）A:对 B:错答案:错3.电气石对o光的吸收系数为3.6/cm，对e光的吸收系数为0.8/cm，将它作成偏振片。

当自然光入射时，若要得到偏振度为88%的透射光，偏振片厚度为1.64cm。

（）A:错 B:对答案:错4.通过检偏器观察一束椭圆偏振光，其强度随着检偏器的旋转而改变。

《工程光学》课件

光学信号处理原理
光学信号处理概述简要介绍了光学信号处理的基本概念和原理，包括光波的干涉、衍射、傅里叶变换等方面的知识。
全息术与光学信息处理简要介绍了全息术的基本原理和应用，以及光学信息处理技术的发展和应用前景。
干涉测量技术详细介绍了干涉测量技术的基本原理和应用，包括干涉仪的结构和工作原理、干涉图样的分析和解释等方面的知识。
的发展提供了新的机遇和挑战。
工程光学在各领域的应用
能源领域
太阳能利用、激光焊接、激光切割等。
通信领域
光纤通信、光网络技术等。
环境监测领域
光谱分析、大气污染监测等。
生物医学领域
医学成像、光谱诊断、激光医疗等。
CHAPTER 02
工程光学基础知识
光的本质与传播
光的本质
光是一种电磁波，具有波粒二象性。其电磁场振动方向与传播方向垂直，表现出横波的特征。
显微镜
介绍了显微镜的基本原理和结构，包括透射光显微镜和反射光显微镜等类型，以及显微镜的性能参数和选择方法。
激光器
简要介绍了激光器的基本原理和结构，包括气体激光器、固体激光器、光纤激光器等类型，以及激光器的性能参数和应用领域。
光学系统设计原理
光学系统设计基础
介绍了光学系统设计的基本概念和原则，包括光学材料、光学镀膜、光学元件加工
光学信息处理实验
研究光学信息处理技术，如傅里叶变换、光学图像处理等，掌握光学信息处理系统的基本构成和操作方法。
光学系统设计与制造实践
光学系统设计实践
通过实践了解光学系统设计的基本原理和方法，掌握光学设计软件的使用技巧，熟悉光学元件的选择和加工工艺。
光学制造工艺实践

工程光学-电子教材-上海理工大学

工程光学系列实验实验指导书上海理工大学光电学院目录实验一平行光管调校 (1)实验二放大率法测量透镜焦距 (5)实验三望远系统参数的测定 (9)实验四单透镜的球差和色差 (15)实验五近视远视及其校正 (19)实验六畸变及其校正 (24)实验七照相机的景深 (26)实验一平行光管调校一．实验目的1. 了解平行光管的结构及工作原理，掌握平行光管的调整方法。

2. 了解利用自准直法、五角棱镜法调校平行光管的原理，并熟练掌握它们的调校方法。

3. 分析自准直法、五角棱镜法的调校误差，并比较这两种方法的优缺点。

二．测量原理和方法平行光管是最基本的测试设备，用来提供无限远的目标或给出一束平行光。

其外貌如图1所示。

平行光管使用时，因测试的需要，常常要换上不同的分划板（平行光管常用分划板如图2所示），每次更换后都必需对平行光管进行调校。

包括两个方面的调校，1.纵向调校，其目的是使平行光管分化板的刻线面准确地调整到平行光管物镜的焦面位置上。

2.横向调校，其目的是调整十字分划板中心在平行光管主光轴上。

图 1 平行光管外貌1. 纵向调校。

调整分划板座的中心使其位于平行光管的主光轴上，且使分划板严格位于物镜的焦平面上。

实现该调校方法很多，这里只介绍最常见的两种方法：自准直法和五角棱镜法。

（1）自准直法将待调校的平行光管的分划板座上装上一十字分划板，并在该分划板后面配置一自准直目镜，这时由平行光管和自准直目镜一起构成自准直望远镜。

调校时，在平行光管物镜前放置一个平面度良好的平面反射镜，如图3所示。

人眼通过自准直目镜观察分划板和由平面镜反射回来的分划板的像，当人眼判断分划板和分划板的像在纵向（即平行光管的分划板图2十字分划板)(a 号鉴别率板2)(b 玻罗板)(e 号鉴别率板3)(c 星点板)(d 插头变压器照明灯座分划板调节螺钉镜管底座十字旋手物镜组 .8.7.6.5.4.3.2.1光轴方向）一致时，则认为平行光管已调校好。

2《工程光学》课程标准

《工程光学》课程标准1 课程基本信息课程编码课程类别专业课适用专业光电制造光电技术学分 6 学时112 开课部门光电工程系执笔人白东峰审核人编写日期2012-10-10 2 课程定位《工程光学》是光电技术专业的专业基础课程。

课程以培养学生系统地掌握基本的光学理论和光学系统成像的原理，对常见光学仪器的设计原理和光学测量方法有一定了解，为进行相关光学制造技术、光学仪器的设计与使用奠定基础，使学生具有运用光学理论分析解决光学制造、检测过程中的问题的能力，具有常见光学仪器的使用调试能力，充分体现高职高技能人才的培养要求所必须的基本职业素养。

课程的作用在于培养运用光学理论分析解决光学制造、检测过程中的问题的能力、光学测试能力、光学仪器调试装校能力；具有光学制造技术、光学仪器的调校技术领域中所必须的基本职业素养。

《工程光学》课程对本专业学生的职业岗位能力和职业素养养成起到重要支撑作用。

在光电技术专业课程体系中，《工程光学》前导课程是《高等数学》、《大学物理》等。

《工程光学》后续课程是《光学薄膜技术》、《光学零件加工技术》、《光学测量》等。

3 课程设计思路课程设计的总体原则《工程光学》在教学课程的设计上应充分体现高职特色，以“实用为主，够用为度”的原则为指导思想，把合作小组学习的教学模式引入课堂教学中，力求做到教学内容的整合性、创新性、应用性。

教学流程如下图：课程设计的总体原则项目资源于真实，高于真实学习型工作任务项目系统化设计，基于认识规律，从简单到复杂课程结构是静态的，教学载体是动态的，开发的123理论必需、够用；重要内容要能实践应重点内容要求全面深入掌握，能举一反三，理解掌握了解应用一些基本概念和简单叙述，知道了就课程任务合作小组学习是指学生在学习过程中以异质学习小组为基本组织形式，以小组成员合作性活动为主体，以小组目标达成为标准，以小组总体成绩为评价和奖励依据，系统利用教学动态因素之间的互动，促进学生的学习，共同达成学习目标的教学活动。

工程光学课程设计

激光测距仪
利用激光进行距离测量，具有测量范围广、精度高等优点。
光学显微镜
用于观察微小物体或结构，可提供高放大倍数和高分辨率的图像。
光学检测技术应用实例分析
表面形貌检测
利用光学干涉或衍射原理检测物体表面的微观形貌，如表面粗糙度、波纹度等。
光学零件检测
对光学零件如透镜、棱镜等进行检测，以确保其光学性能和质量符合要求。
本课程共分为理论教学和实验教学两部分。理论教学主要讲解工程光学的基本理论和基本方法，实验教学则是通过一系列实验来巩固和加深对理论知识的理解。此外，还将安排一些课程设计和课外实践活动，以提高学生的实践能力和创新能力。
02
光学基础知识
光的传播与基本性质
01
02
03
光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播，这是光的基本传播规律。
光学元件与材料
了解了各类光学元件（如透镜、反射镜、滤光片等）的工作原理和特性，以及常用光学材料的性质和应用。
学生成果展示与评价
课程设计作品
学生们成功完成了多个具有创新性的工程光学设计项目，如高精度光学测量系统、微型光谱仪等。
学术成果
在课程期间，学生们积极参与学术交流和研讨，发表了多篇学术论文，并获得了多项专利。
通过实验现象的观察和分析，帮助学生深化对工程光学基本理论的理解，提高分析问题和解决问题的能力。
培养实践创新能力
鼓励学生自主设计实验方案，探索新的实验方法和技术，培养实践创新能力和科学探索精神。
工程光学实验内容与方法
基础性实验
包括几何光学实验（如光的反射、折射、全反射等）、物理光学实验（如光的干涉、衍射、偏振等），通过实验现象的观察和分析，验证工程光学的基本理论和定律。

工程光学要点总结

工程光学要点总结1. 引言工程光学是光学在工程应用中的一门学科，主要研究光学器件的设计、制造和应用。

在各个不同领域的工程应用中，光学起到了至关重要的作用，如光学通信、光学显示、激光加工等。

本文将对工程光学的一些重要要点进行总结和介绍。

2. 光学器件设计2.1 透镜设计透镜是光学系统中最常用的器件之一，其设计目的是使得平行光线汇聚于焦点处。

透镜的主要参数包括焦距、孔径和透镜曲率半径等。

在透镜设计中，需要考虑的因素包括光线的折射、色散、像差等问题。

2.2 光学薄膜设计光学薄膜广泛应用于反射镜、透镜等光学器件中，其设计目的是改变光的反射和透射特性。

光学薄膜设计中需要考虑的因素包括薄膜材料的选择、薄膜层厚度的设计以及波长选择和入射角等因素。

2.3 光学系统设计光学系统包括多个光学器件的组合，其设计目的是实现特定的光学功能。

在光学系统设计中，需要考虑的因素包括光路设计、光学元件的排布、光学系统的稳定性等。

3. 光学器件制造3.1 光学元件加工光学元件加工是指根据设计要求对光学元件进行加工和制造。

光学元件加工包括研磨、抛光、切割、上光等工艺，以及表面质量的检测和评估。

3.2 光学薄膜制备光学薄膜制备是指在光学元件表面上涂覆光学薄膜。

常见的制备方法包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等。

3.3 光学器件组装光学器件组装是将加工好的光学元件按照设计要求进行组装。

光学器件组装需要考虑光学元件的位置精度、光学接口的对准等因素。

4. 光学器件应用4.1 光学通信光学通信是利用光波传输信息的一种通信方式，具有高带宽、低损耗等优点。

在光学通信系统中，需要使用到光纤、光放大器、光调制器等光学器件。

4.2 光学显示光学显示技术是指利用光的特性来显示图像和信息的技术。

光学显示技术包括液晶显示、有机发光二极管（OLED）显示等，广泛应用于平板电视、手机等消费电子产品中。

4.3 激光加工激光加工是利用激光束对材料进行加工和切割的一种技术。

工程光学实验习题

工程光学实验习题光学实验习题1．如会聚透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距。

2．点光源 P 经会聚透镜 L 1 成实像于 P' 点（图 1-8 ），在会聚透镜 L1 与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2 ；垂直于光轴放一平面反射镜M ，移动发散透镜至一合适位置，使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。

如何利用此现象测出发散透镜焦距？3．为什么说当准直管绕轴转过 180 时，十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故？试说明之。

4．准直管测焦距的方法有哪些优点？还存在哪些系统误差？5． 1 、第一主面靠近第一个透镜，第二主面靠近第二个透镜，在什么条件下才是对的？（光具组由二薄凸透镜组成）。

6．由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组，如何测量其基点？（距离 d 可自己设定）。

7．设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案（使用分光计去测）。

8．怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率？简要说明实验方法，并推导出折射率的计算公式。

9．用阿贝折射计测量固体折射率时，为什么要滴入高折射率的接触液？为什么它对测量结果没有影响？试论证之。

10．显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处？11．显微镜测量微小长度时，用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X ,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率？12．评价天文望远镜时，一般不讲它是多少倍的，而是说物镜口径多大，你能说明为什么吗？ 13．推导式（ 6-1 ）（ P90 ）14．为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜，才能使所有谱线同时清晰？ 15．怎样测定摄谱仪的线色散？ 16．怎样拍摄叶绿素的吸收光谱？17．讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响，并证明出射光谱宽度其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度，为棱镜的线色散。

18．如发现单色仪定标曲线上相对于已知波长曲线平移△ L 后继续使用，为什么？的鼓轮刻度 L 偏离了△ L ，能否将原定标19．证明瓦兹斯散色散装置 (P107 图 7-5) 的光束恒偏向的特性，即20．如何测定单色仪的线色散21．双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝？为什么缝要很窄才可以得到清晰的干涉条纹？22．试证明公式23．如果被测透镜是平凹透镜，能否应用本实验方法测定其凹面的曲率半径？试说明理由并推导相应的计算公式。

工程光学教学大纲

工程光学教学大纲工程光学是光学科学在工程领域的应用，它涉及到光学原理、光学仪器和光学系统的设计、制造和应用等方面。

工程光学的教学大纲是指在教授工程光学课程时所要涵盖的内容和学习目标。

本文将从不同角度探讨工程光学教学大纲的制定和重要性。

首先，工程光学教学大纲的制定是为了确保教学内容的系统性和连贯性。

在工程光学这门学科中，涉及到的知识点繁多且复杂，因此需要一个合理的教学大纲来组织和安排这些知识点。

教学大纲可以将相关的知识点进行分类和整理，使学生能够有条理地学习和理解工程光学的基本概念和原理。

其次，工程光学教学大纲的制定有助于培养学生的综合能力。

工程光学是一门应用性很强的学科，学生需要掌握光学原理，并能够将其应用于实际工程中。

教学大纲可以明确学生需要达到的学习目标，包括理论知识的掌握、实验技能的培养以及解决实际问题的能力等。

通过按照教学大纲进行教学，学生可以全面提升自己的能力，为将来的工程实践打下坚实的基础。

此外，工程光学教学大纲的制定还有助于教师进行教学计划的安排。

教学大纲可以明确课程的教学内容和教学进度，使教师能够按照一定的顺序和节奏进行教学。

教师可以根据教学大纲的要求，选择合适的教学方法和教学资源，提高教学效果。

同时，教学大纲还可以为教师提供一个评价学生学习成果的标准，使教师能够更加客观地评估学生的学习情况。

最后，工程光学教学大纲的制定需要考虑到学科发展的前沿和应用的需求。

工程光学作为一门新兴的学科，其研究领域和应用领域都在不断扩展和深化。

因此，教学大纲需要不断更新和完善，以适应学科发展的需要。

教学大纲应该涵盖最新的研究成果和应用案例，使学生能够了解到工程光学的最新进展和发展趋势。

综上所述，工程光学教学大纲的制定是非常重要的。

它可以保证教学内容的系统性和连贯性，培养学生的综合能力，帮助教师进行教学计划的安排，并且与学科发展的前沿和应用需求保持一致。

因此，在教授工程光学课程时，制定一个合理的教学大纲是至关重要的。

工程光学的课程设计

工程光学的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握工程光学的基本概念、原理和应用，培养学生对光学实验的兴趣和能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解光学的基本概念和原理；（2）掌握光线的传播、反射、折射和干涉等基本现象；（3）熟悉光学元件如透镜、镜片等的基本性质和应用。

2.技能目标：（1）能够运用光学知识分析和解光学问题；（2）具备光学实验操作能力和实验数据分析能力；（3）能够运用光学知识解决实际工程问题。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学的热爱和探索精神；（2）培养学生团结协作、积极进取的学习态度；（3）培养学生关注社会、关注科技发展的意识。

二、教学内容根据课程目标，本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.光学基本概念和原理：光的传播、反射、折射、干涉等现象；2.光学元件：透镜、镜片等的基本性质和应用；3.光学实验：光学仪器的使用、实验操作、数据处理等。

4.光的传播及其规律；5.反射和折射现象的解释；6.干涉现象的原理及应用；7.透镜和镜片的基本性质；8.光学实验操作及数据分析。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解光学基本概念、原理和应用；2.讨论法：引导学生分组讨论光学问题，培养团队合作精神；3.案例分析法：分析实际工程中的光学问题，提高学生解决实际问题的能力；4.实验法：进行光学实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光学教材；2.参考书：提供相关的光学参考书籍，拓展学生知识面；3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画等多媒体资料，帮助学生形象理解光学现象；4.实验设备：准备光学实验所需的仪器和设备，确保实验教学的顺利进行。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课的教学评估将采取多种方式进行，包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以了解学生的学习状态；2.作业：布置相关的光学练习题，评估学生对光学知识的掌握程度；3.实验报告：评估学生在光学实验中的操作能力、数据处理和分析能力；4.考试：期末进行光学考试，全面评估学生对光学知识的掌握程度。

工程光学实验(1) (1)

工程光学实验(一)实验指导用书南通大学理学院2015.04目录绪论 (1)实验1 透镜系统基点测量 (5)实验2 平行光管的调节和使用 (8)实验3 望远系统的搭建和放大率测量 (12)实验4 显微镜搭建与放大率测量 (16)实验5光学系统像差模拟及测量实验 (20)实验6 刀口阴影法原理及阴影法测量光学系统像差实验 (29)实验7 剪切干涉测量光学系统像差 (32)实验8 利用变频朗奇光栅测量光学系统MTF值实验 (38)实验9 基于线扩散函数测量光学系统MTF值实验 (44)绪论随着科技的进步，人类逐渐揭开光的神秘面纱。

光既是信息载体，又是能量载体。

在人类社会生活中，光具有广泛的应用范围。

光既是人类认识世界的工具，又是人类改造世界的工具。

工程光学学科以光的理论为基础，采用工程技术和方法，并将光学理论应用到人类生产、生活实践的各个方面。

信息载体正由电磁波段逐步集中到光波段，从而使现代光学产业的主要内容集中在光信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感等的光电信息产业上。

加之光作为信息载体，不仅在通信领域得到了巨大的发展；作为能量载体，自从激光技术问世以来，在国防、军备等领域，光学工程得到各国高度重视，并取得了不同程度的发展。

在工程光学实验中，学生通过研究一些最基本的光学现象，同时接触一些新的概念和实验技术，学习和掌握工程光学实验的基本知识和基本方法，培养基本的工程光学实验技能。

在工程光学实验中使用的仪器比较精密，光学仪器的调节也比较复杂，只有在了解了仪器结构性能基础上建立清晰的物理图像，才能选择有效而准确的调节方法，判断仪器是否处于正常的工作状态。

在工程光学实验中，理论联系实际的科学作风显得特别重要，如果没有很好地掌握光学理论，要做好工程光学实验几乎是不可能的。

在工程光学实验过程中，仪器的调节和检验，实验现象的观察、分析等都离不开理论的指导。

为了做好工程光学实验，要在实验前充分做好预习，实验时多动手、多思考，实验后认真总结，只有这样才能提高科学实验的素养、培养实验技能、养成理论联系实际的科学作风。