应用光学复习提纲-超详细

《应用光学》总复习提纲

第一章

★1、光的反射定律、折射定律

I

1 = R

1

；n

1

sinI

1

=n

2

sinI

2

2、绝对折射率

介质对真空的折射率。

通常把空气的绝对折射率取作1，而把介质对空气的折射率作为“绝对折射率”。

★3、光路可逆定理

假定某一条光线，沿着一定的路线，由A传播到B。反过来，如果在B点沿着相反的方向投射一条光线，则此反向光线仍沿原路返回，从B传播到A。

★4、全反射

光线入射到两种介质的分界面时，通常都会发生折射与反射。但在一定条件下，入射到介质上的光会全部反射回原来的介质中，没有折射光产生，这种现象称为光的全反射现象。

发生全反射的条件可归结为:

（1）光线从光密介质射向光疏介质；

（2）入射角大于临界角。 (什么是临界角？)

★5、正、负透镜的形状及其作用

正透镜：中心比边缘厚度大，起会聚作用。负透镜：中心比边缘厚度小，起发散作用。

★7、物、像共轭

对于某一光学系统来说，某一位置上的物会在一个相应的位置成一个清晰的像，物与像是一一对应的，这种关系称为物与像的共轭。

例1：一束光由玻璃（n=1.5）进入水中(n=l.33)，若以45°角入射，试求折射角。

解：n1sinI1=n2sinI2

n1=1.5; n2=l.33; I1=45°代入上式得I2=52.6°

折射角为52.6°

第二章

★1、符号规则；

2、大L公式和小l公式

★3、单个折射球面物像位置公式

例：一凹球面反射镜浸没在水中，物在镜

前300mm 处，像在镜前90mm 处，求球面反射镜

的曲率半径。

n ′l ′－n l

=n ′－n r l =-300mm ，l ′=-90mm

求得r=-138.46mm

由公式解：由于凹球镜浸没在水中，因此有n ′=-n=n 水

★4、单个球面物像大小关系

例：已知一个光学系统的结构参数：r = 36.48mm ；

n=1；n ′=1.5163；l = -240mm ；y=20mm ；可求

出：l ′=151.838mm ，求垂轴放大率β与像的大小

y ′。11518380417215163240041722083448nl'..n'l .()

y'y ..mm ββ⨯===-⨯-=⋅=-⨯=-解：解：★、主平面、物方主平面、像方主平面

不同位置的共轭面对应不同的放大率，对应放大率β=1的一对共轭面即为主平面。其物平面为物方主平面，像平面为像方主平面。

★4、像方焦点、像方焦距、 物方焦点、物方焦距

物点位于无限远时，它的像点位于F ′处，F ′称为“像方焦点”。

从像方主点H ’到像方焦点F ’之间的距离称为像方焦距。

物方焦点、物方焦距…… 5、单个折射球面的物方焦距公式

6、单个折射球面的像方焦距公式

7、物方焦距和像方焦距的关系

y'nl'y n'l

β==nr f n'n

=--n'r f 'n'n

=-f 'n f n

'=-

8、单个反射球面焦距

★ 9、作图法求AB 的像。

典型光线的性质：

（1）平行于光轴入射的光线，经过系统后过像方焦点。

（2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴。

（3）倾斜于光轴的平行光线，经过系统后交于像方焦平面上某一点。

（4）自物方焦平面上一点发出的光束经系统后成倾斜于光轴的平行光束。

（5）共轭光线在主平面上的投射高度相等，即一对主平面的横向放大率为＋1。

（6）光轴上的物点其像必在光轴上。

（7）过主点光线方向不变。

★10、以焦点为原点的牛顿公式

★11、以主点为原点的高斯公式

★12、物像空间不变式J = n u y = n ′u ′y ′

★13、节点定义和节点的性质

★14、无限远物体理想像高的计算公式y ′=-f ′tg ω

2

r f 'f ==

15、理想光学系统的组合

；

在同一介质内：；

2ω=

第三章

★1、远点、近点

当肌肉完全放松时（通过调节），眼睛所能看清的最远的点称为远点，其相应的距离称为远点距。当肌肉在最紧张时（通过调节），眼睛所能看清的最近的点称为近点，其相应的距离称为近点距。

★2、视度的表示

与视网膜共轭的物面到眼睛的距离l（米）的倒数，用SD表示。

如，明视距离处，l =-250mm，SD=-4。

★3、放大镜的视放大率公式Γ=250/f′

★4、显微镜的总视放大率等于物镜的垂轴放大率与目镜的视放大率的乘积。Γ=β物·Γ目★5、望远镜的视放大率公式：Γ=-f物′/f目′

★6、伽利略望远镜是由正物镜和负目镜组成，这种望远镜没有中间实像面，无法安置分划板。

★7、开普勒望远镜的物镜和目镜都是正透镜，这样就克服了伽利略望远镜中间没有实像的缺点。可以安装分划板。

★8、正常眼在肌肉完全放松的自然状态下，能够看清楚无限远处的物体，即远点应在无限远（r = 0），像方焦点F′正好和视网膜重合。

★9、近视眼就是其远点在眼睛前方有限距离处。像方焦点位于视网膜的前面。因此，只有眼前有限距离处的物体才能成像在视网膜上。

配上适当的负光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上，因而眼镜矫正了眼睛的缺陷。

★10、远视眼就是其远点在眼睛之后。像方焦点位于视网膜的后面。因此，射入眼睛的光束只有是会聚时，才能正好聚焦在视网膜上。需以正透镜来使其远点恢复到无限远。

第四章

1、单平面镜的成像特性：

①平面镜能使整个空间任意物点理想成像；物点和像点对平面镜而言是对称的；

②物和像大小相等，但形状不同；物空间右手坐标，像空间左手坐标；物平面逆时针转动，像空间顺时针转动，形成“镜像”。