应用光学-北京理工大学

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应用光学-第1章-几何光学基础

物空间与像空间可能重合
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实物成实像虚物成实像
实物成虚像
虚物成虚像
50
完善成像的条件
1.完善像的定义：每一个物点对应于唯一的一个像点，该像点称为完善像点，物体上每个点经过光学系统后所成完善像点的集合就是该物经过关学系统后的完善像
2.完善成像的条件： ①入射波面为球面波时，出射波面也为球面波 ∵球面波对应同心光束(会聚或发散) ∴ ②入射光束为同心光束时，出射光束亦为同心光束
34
5. 费马原理(P8)
• 几何光学的三个基本定律，说明了光从一点传
播到另一点的传播规律，而费马原理则从光程的角度阐述光的传播规律
• 费马原理，不是建立在实验基础上的定律，也
不是从数学上导出的定理，而是一个最基本的假设。
• 费马原理是几何光学中光传播的理论基础。很
多定律和对事物总图像的描述，均可由其得到正确的结果，但不是一种计算工具。
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• 费马原理：光是沿着光程为极值（极大、极小或常量）的
路径传播的。（1679年）
• 可推导光基本定律 • 费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径，不论光线
正向传播还是逆向传播，必沿同一路径。因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性
• 对于光程取极大或常量的情况
旋转椭球凹面反射镜
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二成像概念
物点：物光束的交点像点：像光束的交点成像：物点发出的同心光束、经光学系统后变为另一个同
心光束实物、实像点：实际光线的会聚点虚物、虚像点：由光线的延长线构成的物像点共轭：物经光学系统后与像的对应关系（A、A′对称性）物空间：物所在的空间（包括虚物）像空间：物所在的空间（包括虚像）

北京理工应用光学习题

第一章 : 几何光学基本原理 ( 理论学时： 4 学时 )•讨论题：几何光学和物理光学有什么区别？它们研究什么内容？•思考题：汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸面，而不做成平面？•一束光由玻璃（ n=1.5 ）进入水（ n=1.33 ），若以45 ° 角入射，试求折射角。

•证明光线通过二表面平行的玻璃板时，出射光线与入射光线永远平行。

•为了从坦克内部观察外界目标，需要在坦克壁上开一个孔。

假定坦克壁厚为 200mm ，孔宽为 120mm ，在孔内部安装一块折射率为 n=1.5163 的玻璃，厚度与装甲厚度相同，问在允许观察者眼睛左右移动的条件下，能看到外界多大的角度范围？•一个等边三角棱镜，若入射光线和出射光线对棱镜对称，出射光线对入射光线的偏转角为40 °，求该棱镜材料的折射率。

•构成透镜的两表面的球心相互重合的透镜称为同心透镜，同心透镜对光束起发散作用还是会聚作用？•共轴理想光学系统具有哪些成像性质？第二章 : 共轴球面系统的物像关系 ( 理论学时： 10 学时，实验学时： 2 学时 )•讨论题：对于一个共轴理想光学系统，如果物平面倾斜于光轴，问其像的几何形状是否与物相似？为什么？•思考题：符合规则有什么用处？为什么应用光学要定义符合规则？•有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光源经过反光镜以后成像在投影物平面上。

光源高为 10mm ，投影物高为 40mm ，要求光源像高等于物高，反光镜离投影物平面距离为 600mm ，求该反光镜的曲率半径等于多少？•试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。

物体分别位于球心之外，球心和焦点之间，焦点和球面顶点之间三个不同的位置。

•试用作图法对位于空气中的正透镜（）分别对下列物距：求像平面位置。

•试用作图法对位于空气中的负透镜（）分别对下列物距：求像平面位置。

•已知照相物镜的焦距毫米，被摄景物位于距离米处，试求照相底片应放在离物镜的像方焦面多远的地方？•设一物体对正透镜成像，其垂轴放大率等于－ 1 ，试求物平面与像平面的位置，并用作图法验证。

光学系统设计a-北京理工大学--光电学院

《光学系统设计A》课程编号：******课程名称：光学系统设计A学分：3 学时:48 (其中实验学时：24)先修课程：应用光学一、目的与任务光学系统设计A是测控技术与仪器本科专业的专业教育必修课，它主要是要让学生学会掌握光电仪器设计的理论和实际知识，学习光学设计的像差理论和像差校正方法，掌握国际上流行的光学设计软件的基本使用方法。

本课程的主要任务是：①学习光学系统的像质评价方法和像差理论知识，掌握采用各种像质评价方法来评价光学系统的成像质量；②学习光学自动设计原理和程序，并掌握国内最为流行的光学设计软件Zemax的使用方法；③掌握各类典型光学仪器的设计方法和步骤。

二、教学内容及学时分配理论教学部分（24学时）第一章光学系统像质评价(4学时)§1－1 概述§1－2 共轴光学系统的结构参数和光学特性参数§1－3 用几何像差评价光学系统的成像质量§1－4 几何像差的曲线表示§1－5 用波像差评价光学系统的成像质量第二章光学自动设计原理和程序(4学时)§2－1 概述§2－2 光学自动设计中的最优化方法§2－3 阻尼最小二乘法光学自动设计程序§2－4 怎样使用阻尼最小二乘法程序进行光学设计§2－5 适应法光学自动设计程序§2－6 怎样使用适应法程序进行光学设计§2－7 Zemax软件的使用第三章薄透镜系统的初级像差理论(4学时)§3－1 概述§3－2 薄透镜系统的初级像差方程式§3－3 薄透镜组像差的普遍性质§3－4 像差特性参数P，W，C的规化§3－5 单透镜的P∞，W∞，C和结构参数的关系§3－6 双胶合透镜组结构参数的求解§3－7 平行玻璃板的初级像差公式§3－8 单透镜像差性质的讨论§3－9 光学系统消场曲的条件——Petzval条件第四章望远物镜设计(4学时)§4－1 望远物镜设计的特点§4－2 用初级像差求解双胶合望远物镜的结构参数§4－3 用Zemax软件设计双胶合望远物镜§4－4 高级像差§4－5 二级光谱色差§4－6 用Zemax软件设计其它望远物镜§4－7 望远物镜像差的公差第五章显微物镜设计(3学时)§5－1 显微物镜设计的特点§5－2 显微物镜的类型§5－3 低倍消色差显微物镜设计§5－4 中倍消色差显微物镜设计§5－5 显微物镜像差的公差第六章目镜设计(3学时)§6－1 目镜设计的特点§6－2 常用目镜的型式和像差分析§6－3 冉斯登、惠更斯和凯涅尔目镜设计§6－4 对称式目镜和无畸变目镜设计§6－5 广角目镜设计§6－6 目视光学系统像差的公差第七章照相物镜设计(2学时)§7－1 照相物镜的光学系统和结构型式§7－2 照相物镜设计的特点§7－3 用Zemax软件设计双高斯物镜§7－4 照相物镜像差的公差实验上机教学部分 (24学时)（1）ZEMAX软件使用(4学时)（2）光学系统像质评价(2学时)（3）光学自动设计程序使用（4学时）（4）望远物镜设计（4学时）（5）显微物镜设计（2学时）（6）目镜设计（2学时）（7）望远镜物镜和目镜合成设计（2学时）（8）照相物镜设计（4学时）三、考核与成绩评定考核：采用统一命题，统一阅卷，教研组集体复查,严把质量关。

北京理工大学(已有10试题)

北京理工大学信息科学技术学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002大学物理2006——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）激光原理1999——2001，2005——2008电子电路2003——2005，2007——2008电路分析基础1999——2000信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002半导体物理学1999——2008电磁场理论1999——2000，2002——2008微机原理及应用2004——2005电动力学2003——2004理论力学1996——2008（96——98非原版）生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000机电工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电磁学2005——2008量子力学2005——2008运筹学2001——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005数学物理方程2002——2006数学物理方法2000材料力学1997——1999，2002——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）电动力学2003——2004微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002微机原理及应用2004——2005有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004安全系统工程2003——2005，2008工程热力学（不含传热学）2003——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006爆轰理论2003——2005化学2002——2005传感与测试技术2004——2005算法语言1998微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000传热学2000应用电子技术2004机械与车辆工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008 电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004机械设计2001——2008机械设计原理2001机械制造工程基础2003——2008机械制造工艺学2002理论力学1996——2008（96——98非原版）微机控制与应用技术2002——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）控制工程基础2003——2008微机原理及应用2004——2005工程热力学（不含传热学）2003——2008物理化学2003——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005交通运输系统工程学2005，2007——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000数字电路与数字信号处理2008材料科学与工程学院物理化学（A）2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004材料科学基础2003——2007材料力学1997——1999，2002——2008普通化学2008综合化学2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006理论力学1996——2008（96——98非原版）电化学原理2003——2006微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000化工与环境学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004过程控制原理2000——2005，2007——2008化工原理2002——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008电化学原理2003——2006环境微生物学2007——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000生命科学与技术学院生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006细胞生物学2004——2006微生物学2005——2008分子生物学2007——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008药理学2007信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002电子电路2003——2005，2007——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002信号理论基础2007——2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（(含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008理学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008大学物理2006——2008数学分析1995，1999——2000，2003——2008高等代数2003——2008电磁学2005——2008量子力学2005——2008电动力学2003——2004普通化学2008综合化学2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学（A）2008物理化学2003——2008有机化学1997——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）材料力学1997——1999，2002——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008数学物理方程2002——2006数学物理方法2000电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002激光原理1999——2001，2005——2008微机控制与应用技术2002——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006电化学原理2003——2006工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000管理与经济学院宏微观经济学2008管理学2003——2008（2003，2004名称叫做“管理学基础”。

北京理工大学820应用光学1999-08、11、13-14年(11年回忆版)考研专业课历年真题汇编

第1页，共3页一、问答题（共60分，每小题6分）
1.用显微镜观察相距0.0005mm 的两物点，采用划线对准的方式，视放大率至少要多少？
2.什么叫望远镜的视角分辨率和衍射分辨率？已知望远镜的视放大率为30×，出瞳距离为1.5mm ，求该望远镜的视角分辨率和衍射分辨率。

3.什么叫主平面？什么叫节平面？主平面和节平面什么条件下重合？
4.什么叫波像差？光学系统成像质量的判断标准是什么？
5.已知棱镜展开厚度为d = 50mm ，折射率n = 1.5，求像面的移动距离。

6.一个发光圆盘（可视为朗伯光源），在与法线成30°角方向上的光强为I 。

求出射光通量。

7.什么是光圈数？在5.6、8、11这几个光圈数中，相同曝光时间下，哪个进光量最大？
8.投影仪分为哪几个部分？分别有什么作用？
9.什么叫场镜？场镜有什么作用？
10.什么叫渐晕？渐晕大小如何表示？
二、叙述及证明题（共30分，每小题10分）
1.描述如何判断平面棱镜系统的成像方向。

2.两组透镜组成倒像系统，对无限远物体成像，焦距分别为f 1′和f 2′，中间的两个透镜之间为平行光。

将倒像系统旋转180°，保持物、像位置不变。

证明系统总的视放大率
2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码： 820 科目名称：应用光学
★ 答卷须知
试题答案必须书
写在答题纸上，在
试题和草稿纸上
答题无效。

北京理工大学-光学工程专业介绍

术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考物理光学者);物理光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计算机基础(初试考应用光学者); 物理光学+应用光学+光电技术+计算机基础(初试考电子技术者);应用光学+光电技术+电子技术(含模拟数字部分)+计

北理工820应用光学考研真题(1999-2014)

��
J
J’
��′
4. 已知主点 ��1、��1′、��2、��2′ 和焦点��1、��1′、��2、��2′，求像��′��′的物 AB。
第 2 页，共 6 页
��1 ��1′
��2 ��2′
3. 一望远系统物镜焦距为 300mm，物方视场角2�� = 8°，从目镜出射的像方视场角为2��′ = 69.9277°，出瞳直径��′ = 6mm，物镜后方有一靴型屋脊棱镜（玻璃折射率为 1.5163，棱镜展开厚度为 L = 2.98D）作为倒像系统，棱镜出射面到目镜的距离为 40mm，求棱镜入射面的口径��棱1为多少？棱镜出射面的口径��棱2为多少？望远物镜到棱镜入射面之间的距离为多少？（物镜、目镜均按薄透镜计算）（10 分）
五、问答及证明题（共 15 分，每小题 5 分） 1. 证明点光源照明一微小平面时的光照度公式为
�� cos �� = ��2 其中 I 为发光强度，��为平面法线方向和照明方向的夹角，��为平面与光源之间的距离。
2. 证明望远系统中用了场镜以后并不影响原有光学系统的光学特性，在望远系统中使用场镜有什么作用？
第 4 页，共 6 页
3. 画图并推导出理想光学系统物像关系的牛顿公式。
六、计算题 1. 一物镜焦距为 2200m 的平行光管用来测量一焦距为 100mm 的被测系统，在被测系统的物方焦面上放置一直径为 0.1mm 的小孔，问此小孔经被测系统和平行光管后，像的直径为多少？现在在平行光管后面加一负透镜，使小孔像放大到 8.8mm，并要求新像点在原像点后 200mm 处，求负透镜的焦距以及与平行光管物镜之间的距离。（所有系统均按薄透镜系统计算）（10 分）

《应用光学》教学大纲

附件一：理论课程（含实验理论课程）教学大纲基本格式《应用光学》课程教学大纲课程名称：应用光学课程编码：0230021英文名称：Applied Optics学时：64 其中实验学时：16 学分： 3.5开课学期：第五学期适用专业：光电信息工程测控技术与仪器信息对抗技术探测制导与控制工程课程类别：必修课程性质：专业基础课先修课程：高等数学教材：工程光学天津大学机械工业出版社一、课程性质及任务本课程主要探讨的是几何光学的基本知识，研究的是光的传播和成像规律，典型光学系统的工作原理、光学特性，像差理论的部分内容。

它是仪器科学与技术、光电信息工程等专业的必修专业基础课程。

通过本课程的学习，能够为其它光学后续课程，诸如：光学测量、光学设计等打下良好的基础，也为学生更好的掌握光学总体设计方法、从事简单的光学系统的设计起到非常重要的作用，通过本课程的学习能够培养学生具有在生产及科研实践中理解、分析及解决问题的能力。

二、课程的教学要求（一）几何光学基本定律与成像概念9学时1．几何光学的基本定律掌握：(1)光波与光线的概念，(2)几何光学基本定律,(3)费马原理,(4)马吕斯定律；理解：光的根本属性及其传播规律现象等；了解：了解全反射的特点，并能够利用全反射的特点及规律解释一些常见的现象。

2．成像的基本概念与完善成像条件掌握：(1)光学系统与成像的概念，(2)完善成像的条件,(3)物像的虚实；了解：完善成像的定义与条件。

3．光学计算与近轴光学系统掌握：(1)基本概念与符号规则，(2)实际光线的光路计算,(3)近轴光线的光路计算。

理解：实际光线与近轴光线在光路计算中的区别及结果的差异。

了解：符号规则对所涉及的光学系统的作用；4．球面光学成像系统掌握：(1)单个折射面成像，(2)球面反射镜成像，(3)共轴球面系统。

理解：(1)垂轴放大率、轴向放大率及角放大率之间的区别与联系，(2)折射面成像与反射面成像之间的联系。

了解：如何能够利用相应的公式计算光学系统的物像位置关系及放大率。

应用光学第一章

Q 出射光线
O
I’
N
即
sin I = n ab sin I '
33
nab:介质 b 对介质 a 的相对折射率，如果介质 a 为真空，则介质 b 对真空的折射率也称为绝对折射率，用nb 表示。
Applied Optics
也可表述为：
c nb = vb
c：在真空中光速，vb：在介质 b 中光速两个介质的相对折射率可以用光在该介质中的速度表示 v
23 Applied Optics
一. 发光点几何上的点是既无大小，又无体积的抽象概念。当光源的大小与其作用距离相比可以忽略不计时，也可认为是一个点。天体遥远的距离观察者
24
Applied Optics
任何被成像的物体，是由无数个发光点组成 1、本身发光。 2、反射光。因此研究物体成像时，可以用某些特征点的成像规律来推断整个物体的成像。
35 Applied Optics
（二）反射定律（1）反射光线在由入射光线和法线所决定的平面内
入射光线
法线 N I I” O
反射光线
（2）入射角 I和反射角I’’ 的绝对值相同，可表示为
I " = I
符号相反说明入射光线和反射光线分居法线两侧。
36 Applied Optics
第一章几何光学基本原理
光学的应用
工业通信日用医学天文军事农业
日用：扫描仪、光碟、照相机
10
Applied Optics
光的本质
光的本质的认知过程 1666年年牛顿微粒说弹性粒子 1678年年惠更斯波动说以太弹性波 1905年年爱因斯坦光子假设 1801年年托马斯杨托马斯杨双缝实验

应用光学 ppt课件

当光线遇到障碍物时会发生光的衍射现象，从而偏离光线的直线传播。
衍射
双折射
梯度折射率
2.2 光的独立传播定律
在光相交的区域可能发生叠加，甚至发生干涉。不管是哪一种情况，在光离开相交区域后，光波继续沿着既定的方向向前传播，该光波身上找不到其他光波对其产生的任何影响，此现象称为光的独立传播定律。
1.1.2 电磁波谱
400～760nm
380～760nm 390～780nm
1nm 103 μm 106 mm 109 m
1.1.2 电磁波谱
在电磁波谱里，可见光大约在380～760nm之间，按波长从长到短依次分别呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色。这七种色光其实分界并不完全准确，因为两种色光之间的界限本身就不明显，过渡是一种渐进的过程。
色光红橙黄绿
范围/nm 640-760 600-640 550-600 480-550
色光蓝靛紫
范围/nm 450-480 430-450 380-430
1.1.3 可见光
可见光（Visible light）是波长大约在380～760nm之间的波段范围，由于人眼对此波段的光线敏感，可以引起视网膜的感光，传递到大脑后，经过大脑处理后可以分辨出光线的颜色及与光线相关的物体。
则光的折射定律（Snell law， refraction law of light）可以表示为
1.折射光线也在入射面内； 2.入射角和折射角正弦之比为一个常数，与入射角大小无关。
sin I sin I ' n12
其中为 n12 比例常数
2.4 光的折射定律
海市蜃楼的形成
2.5 光路可逆
光的反射定律和折射定律一个直接的应用就是光路可逆。光在空间传播时，在光学系统中行进，无外乎有三种情况：

2013年北京理工光学工程820应用光学初试、复试回忆（定稿）

2013年北京理工光学工程820应用光学初试、复试回忆（定稿）第一篇：2013年北京理工光学工程 820应用光学初试、复试回忆（定稿）2013年北京理工光学工程复试笔试回忆（不全）：物理光学：干涉图形的强度分布、条纹类型，有一个题是画出所给出的图上三个不同位置观察屏的干涉条纹；求晶体中光的偏振方向等电子技术：数电考了斯密特触发器、555的计算和画电压波形等，模电考了判断负反馈的类型，用集成运放设计设计一个vi：vo=1:2的放大电路（画图，并求各电阻的值）等；计算机基础：名词解释：如usb等，冯诺依曼计算机的组成，用C语言编写一个简单程序等。

光电成像：名词解释及英文全称，如CCD、ICCD、MCP等，黑体的几个方程及原理，探测器的分类及原理、区别，画框图等。

英语听力:一共20个题，语速快，两题之间隔时间很短，必须很快选出答案。

面试：英语：自我介绍，问了我怎么看待中国和日本的关系（他们什么问题都有，没法准备，看你的口语水平和随机应变能力），读并且翻译一段话（和光有关的）。

综合面试：1）抽一张纸有4个题，立即回答出来，分别是：应光、物光、电子技术、计算机方面的。

题很多范围很广，每个人都不一样，我抽到的是1、远心光路及作用2、激光器的结构、原理及激光的特性；3、负反馈的类型及作用4、数据的传输方式：并行传输和串行传输及特点，2）然后就是说一下自己做过的东西和毕设，根据你说的提问题，这部分很重要，看你的动手能力。

3）问了一个人文题：怎样看待因日本核辐射引起的抢盐风潮？下面是网上的回忆版：初试：（来自考研论坛）一简答题1.为什么要求光学系统中，光学元件要与光轴垂直放置？2.光学系统中，常用的基点和基面有哪些？3.什么是节平面？节平面的性质有哪些？4.物方远心光路和像方远心光路对于减少相差有什么作用？5.什么是场镜，它的作用是什么？还有一些题，现在是真的记不清楚了，但是都算比较简单的。

二证明题1.考察的是第二章的内容。

北京理工大学参考书目

《物理化学》上下册高等教育出版社
第四版
天津大学物理化学教研室编王正烈等修订
837 无机化学(B) 《无机化学》第四版高等教育出版社大连理工大学
梅凤翔、周际 838 工程力学基础《工程力学》上、下册高等教育出版社
平、水小平
《工程力学学习指导》北京理工大学出版梅凤翔、周际
上、下册
社
平、水小平
语语言、日本文学、
樱枫社
学院联系邮寄）
日本概况)
加藤彰彦、佐治圭三等编
《日本国家概况》南开大学出版社刘笑明编著
858 运筹学
《运筹学》第二版机械工业出版社吴祈宗
《管理运筹学》第二版高等教育出版社韩伯棠
《运筹学学习指导及习机械工业出版社吴祈宗
题集》
859 信息管理与知识《知识产权法学》
《电子计算机组成原北京理工大学出版
蒋本珊
理》（第三版）
社
《数据结构》（C 语言清华大学出版社严蔚敏
版）
878 大学物理（电磁
《大学物理学》（第
学、波动与光学、量
清华大学出版社
三、四、五册）
子物理）
张三慧主编
879 德语语言文学专业（德语文学、德国《德国文学简史》概况）
外语教学与研究出 Karl-Heinz
北京理工大学考研参考书目
考试科目编码及名称参考书目出版社名称
编者
613 药理学
《药理学》第五版人民卫生出版社李端
614 数学分析
《数学分析》（第二高等教育出版社陈纪修
版）
615 创作
无参考书目
616 基础英语
无参考书目
617 法学基础（法理《法理学》（第二版）高等教育出版社张文显

考研-应用光学-北京理工大学

说明：以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业课历年真题中的问答题部分的一些题目，仅供需要的同学参考。

由于时间当时较紧，有些地方可能会有错误。

其中每个问题后【】里面的数字代表考试中出现的次数。

1.什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质？【2】物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统” 。

性质: （1）位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。

（2）位于过光轴某一截面的物点，其像点也在该平面内。

（3）过光轴的任意截面的成像性质都相同。

（4）垂直于光轴的同一平面的物所成的像，其几何形状与物完全相似。

（5）位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴（6）如果已知两对共轭面位置和放大率；或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切像点都可以随之确定。

2.什么叫做“目视光学仪器的视度调节？什么叫近视眼?什么叫远视眼？对于近视眼和远视眼应该分别如何调节？【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用，可以改变目镜的前后位置，使仪器所成的像不在无限远处，而是位于目镜的前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视的需要，这就是“目视光学仪器的视度调节”。

只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼；近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。

近视眼戴负透镜，远视眼带正透镜。

对于近视眼，目镜向前调节；对于远视眼，目镜应向后调节。

3.什么时棱镜的展开？在应用棱镜展开时，为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性，棱镜的结构必须满足哪两个要求？【4】把棱镜的主截面沿着它的反射面展开，取消棱镜d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开” 。

要求：(1)棱镜展开后入射面和出射面平行(2)如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。

4.什么叫“孔径光阑”？什么叫“视场光阑”？“孔径光阑”：限制进入光学系统成像光束孔径的光阑。

010-北京理工大学-光电学院培养方案

光电学院测控技术与仪器专业培养方案指导性说明书一、培养目标适应社会主义现代化建设需要，德智体美等全面发展，基础扎实、理工结合、素质全面、工程实践能力和创造力强的研究发展型人才。

能够在测控技术与仪器相关领域的高新技术产业部门、科研部门、高等院校从事光电检测、光电仪器设计与研制、自动控制与系统、光电技术与实验、光电信息处理及计算机应用等领域的科学研究、教学、技术开发、生产制造和管理等工作。

二、主干学科和主要课程（群）主干学科：测控技术与仪器主要课程（群）：理论物理基础，半导体物理；应用光学，物理光学，物理光学与信息光学实验，光电技术与实验；电路分析基础，模拟/数字电子技术基础，信号与系统，数字信号处理；计算机语言与程序设计，计算机原理与接口技术；激光技术与应用,精密机械设计基础，光学系统设计，光电成像原理与技术，光学测量与光学工艺，光电仪器原理与设计，光电测控系统专项实验。

专业特色课程：光电仪器原理与设计, 精密机械设计基础，光电成像原理与技术,光学系统设计，光学测量与光学工艺，光电测控系统专项实验。

三、业务范围及专业特色业务范围：本专业以近代物理学、光学和光电测控理论为基础，将现代光学、光电测控技术与电子学、计算机技术相结合，实现对信息的获取、检测、控制、传输、处理、存储和显示等。

在精密机械设计，光学系统设计，光电成像原理与技术，光学测量与光学工艺，光电仪器原理与设计等诸多方面进行研究、设计、制作和检测工作。

专业特色：培养从事光电仪器测量与控制领域内的研究、光电仪器与系统的设计制造、科技开发、应用技术研究、运行管理、计算机及网络技术应用等方面的能够适应现代信息社会高新技术的高等研究发展型人才。

本专业培养的基本原则是：重素质、厚基础、宽口径、理工结合。

在课程设置上，强调坚实而宽厚的数学、物理基础和光学、电子、机械、计算机的技术基础，特别是培养测控技术与仪器领域分析问题与解决问题的思想方法与能力；突出学生实验技能、工程技术和创新精神的训练。

《应用光学》课程教学大纲

应用光学Applied optics一、课程基本情况课程类别: 专业任选课课程学分: 3学分课程总学时: 48学时（讲课: 48学时）课程性质: 必修开课学期: 第7学期先修课程: 高等数学适用专业: 光电信息科学与工程, 物理学1教材: 《工程光学基础教程》, 机械工业出版社, 编者: 郁道银, 出版年份: 2007.4o 开课院系: 物理与光电工程学院光电工程系二、课程性质、课程的教学目标和任务2应用光学是光信息科学与技术专业的技术基础课。

它主要是要让学生学会解决几何光学、典型光学仪器原理、光度学、色度学、光纤光学系统、激光光学系统及红外光学系统等的基础理论和方法。

它包括了此类专业学生必备的光学知识, 为光学仪器、微光夜视、激光红外等学科奠定了理论基础和应用基础, 在培养光学和光电类人才中具有不可替代的地位。

本课程从光波、光线和成像等几何光学的概念出发讲述了光线在介质中传播的基本规律, 描述了近轴光学、理想光学系统和平面镜及棱镜的成像性质和规律, 讨论了常用光学仪器的工作原理、成像性能和分辨率。

通过本课程的学习, 学生应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三、教学内容和要求3.章节名称几何光学基本定律与成像概念（8学时）（1）掌握: 几何光学基本定律: 光的直线传播定律、光的独立传播定律、反射定律和折射定律、光路的可逆性、费马原理（最短光程原理）: 应用光学中的符号规那么, 单个折射球面的光线光路计算公式、单个折射面的成像公式, 包括垂轴放大率、轴向放大率、角放大率、拉赫不变量等公式。

（2）了解: 共轴球面系统公式、成像条件的概念和相关表述、球面反射镜成像公式；（3）理解: 马吕斯定律；重点：应用光学中的符号规那么, 单个折射球面的光线光路计算公式难点: 单个折射面的成像公式.章节名称理想光学系统（8学时）（1）掌握共轴理想光学系统的成像性质、无限远的轴上（外）物点的共帆像点及光线、无限远的轴上（外）像点的对应物点及光线的性质、物（像）方焦距的计算公式、物方主平面与像方主平面的性质, 光学系统的节点及性质、图解法求像的方法、解析法求像方法（牛顿公式、高斯公式）（2）了解理想光学系统的放大率概念及公式, 理想光学系统两焦距之间的关系, 理想光学系统的组合公式、多个光组组成的理想光学系统的成像公式；重点：物（像）方焦距的计算公式、物方主平面与像方主平面的性质, 光学系统的节点及性质、解析法求像方法难点: 图解法求像的方法.章节名称平面与平面系统（8学时）（1）掌握；折射棱镜的作用, 其最小偏向角公式及应用, 光楔的偏向角公式及其应用；（2）了解；反射棱镜的种类、基本用途、成像方向判别、棱镜色散、色散曲线、白光光谱的概念、常用的光学材料种类和特点；（3）理解；平面光学元件的种类和作用、平面镜的成像特点和性质, 平面镜的旋转特性, 光学杠杆原理和应用；重点: 平面镜系统中光线旋转和平移难点：其最小偏向角公式及应用, 光楔的偏向角公式及其应用.章节名称光学系统中的光束限制（6学时）（1）掌握: 孔径光阑、入瞳、出瞳、孔径角的定义及它们的关系、视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及它们的关系；（2）了解: 照相系统的基本结构、成像关系和光束限制、望远系统的基本结构、成像关系和光束限制、显微系统的基本结构、成像关系和光束限制, 物方远心光路原理；（3）理解光瞳衔接原那么及其作用、场镜的定义、作用和成像关系、景深、远景景深、近景景深的概念, 景深公式和影响因素；重点：孔径光阑位置求解难点: 视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及它们的关系.章节名称光度学和色度学基础（4学时）（2）（1）掌握：光度学中辐射量和光学量的定义、单位, 光度学基本量的定义和单位, 辐射量和光学量的关系；了解: 光传播过程中光学量的主要变化规律；4（3）理解: 颜色的基本概念、性质、定律和相关实验、CIE标准色度学系统简介；重点: 光度学基本量定义难点: 光度学中辐射量计算5.章节名称光线的光路计算及像差理论（7学时）（1）掌握: 像差的定义、种类和消像差的基本原那么；（2）了解: 7种几何像差的定义、影响因素、性质和消像差方法。