《应用光学》课程导学
一、课程构成及学分要求
《应用光学》课程主要由三部分构成：48（64）学时的理论教学（3或4学分）、16学时的实验教学（0.5学分）、为期二周的课程设计（2学分）。
二、学生应具备的前期基本知识
在学习本门课程之前学生应具备前期基本知识：物理光学、大学物理、高等数学、平面几何、立体几何等课程的相关知识。
三、学习方法
1．课前预习、课后复习；
2．独立认真完成课后作业；
3．课堂注意听讲，及时记录课堂笔记；
4．在教材基础上，参看多本辅助教材及习题集。
四、课程学习的主要目标
1．掌握经典的几何光学的理论内容；
2．了解部分像差理论的基本思想；
3．掌握典型的光学系统的基本原理及设计方法。
五、授课对象
课程适用于光电信息工程专业、测控技术与仪器专业、生物医学工程专业、信息对抗技术专业、探测制导与控制技术专业及其相近专业等，课程面向大学本科学生第五学期开设。
六、教学内容及组织形式
1、理论课程教学内容
《应用光学》课程理论教学内容共计48学时，其内容主要由三部分构成：几何光学、像差理论、光学系统。
（1）几何光学
应用光学既是一门理论学科又是一门应用性学科，其研究对像是光。从本质上讲光是电磁波，光的传播就是波面的传播。但仅用波面的观点来讨论光经透镜或光学系统时的传播规律和成像问题将会造成计算和处理上的很大困难。但如果把光源或物体看成是由许多点构成，并把这种点发出的光抽象成像几何线一样的光线，则只要按照光线的传播来研究点经光学系统的成像问题就会变得简单而实用。我们将这种撇开光的波动本质，仅以光的粒子性为基础来研究光的传播和成像问题的光学学科分支称为几何光学。几何光学仅仅是一种对真实情况的近似处理方法，尽管如此，按此方法所解决的有关光学系统的成像、计算、设计等方面
的光学技术问题在大多数场合下与实际情况相符，故几何光学有很大的实用意义。
几何光学共由以下五章构成：几何光学基本定律与成像概念、理想光学系统、平面与平面系统、光学系统中的光束限制、光度学基础理论。
（2）像差理论
几何光学主要研究是理想光学系统的成像问题，但实际上只有平面反射镜是唯一能够成完善像的光学元件，单个透镜或任意组合的光学系统只能对近轴物点以细光束成完善像，随着视场及孔径的增大，成像光束的同心性将遭到破坏，从而产生各种成像缺陷，使像与物不再完全相似，这种成像缺陷可用若干种像差来描述。在此部分中不仅研究单色光成像缺陷也研究复色光成像缺陷。如只考虑单色光成像，则光学系统可产生5种像差：球差、彗差、像散、场曲、畸变。若考虑复色光成像则在5种单色像差的基础上又可以产生2种像差：位置色差、倍率色差。实际上我们不可能获得对整个空间都能良好成像的光学系统，只能为适应用途而设计专门的光学系统，并且也不可能将各种像差完全校正和消除。但是由于接收器本身具有一定的缺陷，只要将像差校正到某一限度以内，观察时就觉察不出成像缺陷，从而使设计光学系统变的具有实际存在意义。此部分主要研究的是各类像差的特点及校正。
（3）光学系统
光学仪器的基本功能是借助于光学原理通过光学系统来实现，光学系统的优劣直接影响仪器的主要性能和质量，本部分的内容主要是使学生获得光学系统的基本知识基本原理，为光学设计奠定基础。本部分主要涉及典型光学系统（如望远系统、显微系统、照相系统等）、现代光学系统（如激光光学系统、扫描光学系统等）、军用光学系统、像质评价方法。
2、实验教学内容
本课程实验教学环节设计思想是：通过本课程的实验，使学生能够掌握应用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。
应用光学目前共可开设11个实验项目，其中基础型实验5项，综合型实验2项，设计型实验2项，演示型实验2项。
3．课程设计内容知识点、课时方面的组织安排
课程设计的设计思想是：光学设计着眼于《应用光学》的基本理论知识、光学设计的基本理论和方法，侧重于典型系统具体设计的思路和过程，加强学生对光学设计的切身领会和理解，将理论与实际融合、统一，以提高学生综合分析及解决问题能力的培养。
应用光学课程设计学时数为24学时，为期2周时间。主要采用学生自主计算、分析、设计，指导老师现场引导、进行答疑解惑的教学方式。另外，课程设计的选题主要是结合兵器的需求，侧重于军用典型观测系统设计的思想和方法，使理论联系实际，教学与军事需求相结合，例如：炮对镜的光学系统设计，潜望镜光学系统的设计等。
课程设计要完成以下任务：
（1）光学总体设计；
（2）由像差理论求解光学系统的结构参数；
（3）像差校正；
（4）像质评价。
七、课程的重点、难点及解决办法
本课程系统地介绍了几何光学的基本定律与成像理论、理想光学系统的光学参数与成像特性、平面与平面镜成像系统、光学系统中的成像光束限制、光度学相关概念及应用、像差理论以及典型光学系统等内容，注重论述光学原理的同时，结合工程实际，给出了大量实例。各章的重点、难点及解决办法如下：
第一章几何光学基本定律与成像概念
重点：光程概念、马吕斯定律、费马原理、完善成像概念及条件、物像虚实判断、光的全反射条件、折射定律及反射定律的证明方法、光学计算中的符号规则、单个折射面及反射面的成像放大率及物像位置关系、过渡公式（转面公式）以及拉赫不变量的物理意义等。
难点：以积分的方式理解费马原理、掌握应用光学中马吕斯定律与物理光学中马吕斯定律的区别、单个折射面及反射面的成像公式、放大率公式、过渡公式。
解决办法：理解好费马原理表达的物理意义，掌握应用光学与物理光学研究内容的区别，同时鼓励学生对书本中的重点公式在理解的基础上进行自我推导，以加强理解和记忆。
第二章理想光学系统
重点：理想光学系统的共线成像理论、理想光学系统的基点和基面概念及特点、利用光学系统基点和基面特点作图法求解物像位置与大小、牛顿公式及高斯公式、解析法求解物像位置与大小、理想光学系统的放大率公式（轴向放大率、角放大率以及垂轴放大率）及其相互关系、多个理想光学系统组合分析与计算、厚透镜的光焦度公式与焦距公式。
难点：图解法求解理想光学系统中物像关系、解析法求解理想光学系统中物像关系、高斯公式和牛顿公式的准确应用、多光组组合成像公式、光焦度概念、薄透镜与厚透镜的光焦度公式。
解决办法：充分理解理想光学系统中基点和基面特性，并学会用多种作图方法尝试解题；理解高斯公式和牛顿公式的推导过程，掌握两公式中物像距的表示形式及物理量的正负取值；掌握组合光学系统成像公式以及薄、厚透镜光焦度公式的推导，并通过解题深入理解。
第三章平面与平面系统
重点：奇数及偶数个平面镜的成像特点、对镜像的理解、单个平面镜的旋转特性、入射光线与出射光线形成的夹角与双平面镜夹角间的关系，平行平板的成像特性、平行平板等效光学系统、反射棱镜的种类及成像方向判断、反射棱镜的展开、折射棱镜的应用、最小偏向角原理、光楔的原理及应用、光学材料分类及特性。
难点：平行平板成像特性及相应公式、反射棱镜成像方向判断、反射棱镜的展开、利用最小偏向角原理的材料折射率测定、光楔的应用。
解决办法：使学生自行推导平行平板的成像公式（近轴和远轴区），加深公式内涵理解；利用三维动画形式讲述不同棱镜的结构，采用实物教学，使学生反复观察，理解不同反射棱镜的成像特性；阐述清楚棱镜的展开原则；掌握最小偏向角原理及公式；掌握光楔的偏向角公式，通过实例讲解光楔在实际中的应用。
第四章光学系统中的光阑与光束限制
重点：光阑的分类与作用、孔径光阑的概念、入瞳和出瞳的概念及其与孔径光阑的共轭关系、视场光阑的概念、入射窗、出射窗的概念及其与视场光阑的共轭关系、主光线、边缘光线概念、渐晕概念、对于渐晕系数的理解、物方、像方及双远心光路的原理与应用、景深的概念、景深的影响因素、场镜的作用及位置。
难点：对孔径光阑和视场光阑的理解、对入瞳、出瞳概念的理解、怎样确定
系统中的孔径光阑和视场光阑、渐晕系数为某一固定值时，透镜口径的确定或者物像方视场角的确定、远心光路的应用、对景深影响因素的理解。
解决办法：对于孔径光阑、入瞳、出瞳以及视场光阑、入射窗、出射窗的理解，可结合实物（如常见的双筒望远镜）讲解，使复杂抽象的原理和概念深入浅出、通俗易懂；通过习题讲解孔径光阑和视场光阑的确定原则及渐晕的相关理论；通过实例讲述远心系统在实际测量系统中的应用；结合摄影系统，阐述景深的控制。
第五章光度学基础
重点：辐射量与光学量的概念、光学量与辐射量之间的关系、光谱光视效率及光源的发光效率、发光强度、光照度、光亮度、光出射度的概念及公式、立体角概念、光学系统中孔径角对应的立体角公式、余弦辐射体的概念、特点及相应公式、平方反比定律、轴上点与轴外点光照度公式以及关系、光学系统光能损失构成及光学系统透过率计算。
难点：不同光学量的概念及相互关系、面光源的立体角、平方反比定律、余弦辐射体的概念、特点及相应公式、轴上点与轴外点光照度公式以及关系、光学系统光能损失构成及光学系统透过率计算。
解决办法：深入讲述不同光学量的物理内涵及相互联系；给出关键公式的详细推导过程，并通过习题加深理解；布置综合性作业考察学生对于概念和公式的理解。
第六章光线的光路计算及像差理论
重点：几何像差的概念及产生原因、各像差对系统像质的影响、波像差的概念、轴上点球差、球差的校正、单个折射面和反射面的齐明点坐标及对应的放大倍率、塞得和系数、初级像差、高级像差、波像差的适用范围、瑞利判据、像质评价。
难点：几何像差产生的原因、各像差对像质的影响、波像差与几何像差的联系和区别、像质评价。
解决办法：通过光学原理图讲解各种像差的产生，并结合ZEMAX光学设计软件讲解各种像差的几何形状、各种像质评价指标以及如何校正像差；根据实例，讲授波像差的应用与限制。
第七章典型光学系统
重点：眼睛的构造、近视眼、远视眼、散光眼等非正常眼的形成与校正、眼睛的分辨率、眼睛的调节和适应、眼睛的对准精度、双目立体视觉、放大镜原理、视觉放大率公式、放大镜中的光束限制和线视场、显微镜成像原理及特性、显微镜的视觉放大率、线视场、景深、分辨率及有效放大率、显微镜的照明方式、望
远镜成像原理及特性、望远镜分辨率及工作放大率、望远镜视场、目镜、摄影系统、投影系统等。
难点：近视眼、远视眼的校正、屈光度的概念、双面立体视觉、掌握临界照明和柯勒照明原理及特点并注意区分、放大镜、显微镜以及望远镜工作原理及相应公式、与前面章节相结合的综合习题的求解。
解决办法：通过多个原理图动画、典型光学系统实验、外形尺寸计算实例与多种类型计算习题强化对典型光学系统成像原理的理解，将放大镜、显微镜、望远镜、照相机等实物带入课堂，通过观察，理解放大率、光瞳匹配等概念。八、教材
1．《工程光学》第三版，郁道银、王文生等，机械工业出版社，2011年；
2．《应用光学》第一版，王文生、刘冬梅等，华中科技大学出版社，2010年；
九、参考资料
1．《光学工程原理》第一版，王志坚、刘智影等，国防工业出版社，2010年；
2．《应用光学》，张以漠，电子工业出版社，2008年；
3．《应用光学例题与习题集》，顾培森，机械工业出版社，1985年；
4．《应用光学》，胡玉禧，中国科学技术大学出版社，2002年。
上海电力学院 《应用光学课程设计》课程设计报告 课题名称应用光学课程设计 课题代码132601904 院（系）计算机与信息工程学院 专业 班级 学生 指导教师 时间 2011 /2012学年第 2学期
一、课程设计目的： 1、 通过本课程的学习，学会使用ZEMAX 软件，了解并掌握使用该软件绘制光路原理图和光路优化的方法。 2、同时学会使用该软件设计、绘制以及添加各种元器件的基本技巧、基本 方法和步骤。 二、课程设计要求： （1） 请建立一个以“学号+姓名”为文件名建立一个文件夹，用来存放所有文 件，报告中的截图采用“学号+姓名”为名。 （2） 绘制光学系统图；绘制优化前后的像差曲线图。 （3） 熟悉ZEMAX 软件光学设计的步骤和方法 （4） 熟悉各种像差产生的原因 （5） 能够在软件中察看7种像差的大小 （6） 完成设计内容，提交设计报告，通过答辩。 三、设计内容与过程: mm f 180'=，?=82ω，6/1'/=f D ，mm D 30=∴ 083.012 118015'1',152 ====== f h u mm D h 58.124tan 180tan ''+=?+=+=ωf y 04.158.12083.01'''=??==y u n J ' 'u in Si -=∴2 ()083.02'?-=L δ2()106088005.0?=-?-5 ''u n Sic -=2()083.0'-=?FC L 21088.6001.0?=?-6 1088.6p 15?=?== n p Si -5 0=Sii ()15=Sic 2Ci 1088.6?=-6 1058.4?=p -6 0=W 1005.3?=Ci -8 108?=∞p -5 0=∞W 105.5?=Ci -6 ()1 .085.00+?-=∞W P P 2 00842 .0-=
学员操作流程 一、用户登录 1．点击江西普通教师岗位强化培训（201）进入项目首页，点击注册； 2．进入用户注册页面，输入学习码，点击下一步； 3．进入下一步填写详细信息，“*”为必填项，用户名最少为6个字符，必须选择正确的信息，身份证号码必须填写本人真实身份证号码，系统方可验证正确即可注册成功，如身份证不正确则页面“提示身份证号码不正确”的信息，无法成功注册；
（三）用户登录 1.直接输入用户名，密码，点击获取4位验证码，直接点击登录即可； 2.用户登录平台后，在页面的右上角分别有“工作室”、“我的主页”、“我的个人中心”；
二、我的个人中心 （一）修改个人信息 用户首先要在“我的个人中心”进行用户信息的完善。如果您想修改个人姓名、身份证、手机号等信息，点击“修改个人信息”，其中带红星的为必填项，其中用户名不可修改 （二）形象头像设置 在我的个人中心，点击“形象头像设置”，可以上传自己的个人真实照片。点击“上传头像”，选择本地照片后，点击保存头像，刷新该页面，即可在个人工作室看到上传的照片。也可以点击“使用摄像头拍照”，弹出是否允许使用摄
像头，点击“是”，即可拍照，点击保存头像，刷新该页面，即可在个人工作室看到上传的照片，促进与其他学员的沟通和交流 （三）修改密码 在我的个人中心，点击“修改密码”，输入旧密码和新密码，点击确定，即成功修改密码，请牢记修改后的密码 三、我的主页 学员学习情况的展示区域，学员可以查看“我的提交”“我的答疑”“V大赛”“案例大赛”“我的评论”“我的日志”“我的论坛”等所有提交的内容；
四、工作室 在“工作室”页面，上端显示您正在学习的模块、学习时间、排名及小纸条等信息；在它的右边您还可以查看“考核方案”和“学习指南”，以及遇到问题您可以拨打的400电话及专为培训设置的邮箱feedback@https://www.doczj.com/doc/8613245771.html,。
《应用光学课程实践》 课程编号：****** 课程名称：应用光学课程实践 学分：1 学时:16 (其中实验学时：16) 先修课程：应用光学 一、目的与任务 本课程是应用光学的后续实践设计课程。本课程是电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器等专业的技术基础课。它主要是要让学生在学习了应用光学以后，利用掌握的应用光学知识进行一个具体的光电仪器设计，学会解决几何光学、典型光学仪器原理、光度学等的基础理论和方法。 本课程的主要任务是复习巩固应用光学的知识，学习典型光学仪器初步设计的一般方法，培养学生设计光电仪器的初步设计能力。 二、教学内容及学时分配 理论教学部分（2学时） 理论教学内容为学习望远系统的基本原理，学习望远系统参数的确定方法，学习棱镜转动定理，确定望远系统各部件的组成原理。 实践设计部分 (18学时) 设计一个实际的光学仪器——火炮周视瞄准镜初步设计 1、光学系统的技术要求 光学特性： 视放大率：Γ=37.X ω=? 物方视场角：210 出瞳直径：D=4mm '≥20 出瞳距离：l mm z 潜望高H＝185毫米 要求成正像 光学系统要实现：俯仰瞄准范围±18o 水平瞄准范围360o 俯仰和周视中观察位置不变 渐晕系数K＝0.5
2、设计计算内容 拟定光学系统的工作原理 拟定光学系统原理，望远系统，物镜、目镜、分划板、保护玻璃。 形成潜望高，俯仰和周视，上、下选用两个棱镜。 利用棱镜转动定理确定道威棱镜及转动方向。 共轴系统和棱镜系统的组合 光学系统的外形尺寸计算 ⑴选择物镜、目镜的结构型式，计算有关参数； 相对孔径，焦距，确定物镜和目镜的结构型式。 ⑵计算道威棱镜尺寸； ⑶计算端部棱镜，保护玻璃尺寸； ⑷计算底部棱镜和分划板尺寸； ⑸物镜目镜口径计算 ⑹验证出瞳距离和潜望高 绘制光学系统的原理图 三、考核与成绩评定 本课程要求学生撰写一篇设计报告，根据报告评分，满分100分。60分以上成绩合格。 四、大纲说明 1. 本课程是应用光学的后续实践设计课程。应用光学课程实践设计就是在学生学习了应用光学以后，利用掌握的应用光学知识进行一个具体的光电仪器设计，它一方面可以复习巩固应用光学的知识，同时又能使学生学习到一个光电仪器设计的具体过程，对于学生灵活地综合概括所学知识，掌握实际工程设计流程是非常重要的。 2.在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。 3.本大纲适合电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器等专业。 五、教材、参考书 选用教材：李林,安连生,李全臣,黄一帆. 应用光学[M]. 北京：北京理工大学出版社,2010 李林,黄一帆,王涌天. 应用光学(英文版)[M]. 北京：北京理工大学出版社,2005 参考书： ［1］李林,黄一帆.应用光学概念题解与自测［M］.北京:北京理工大学出版社，2006. ［2］母国光,战元龄.光学[M]. 北京：人民教育出版社，1998.
长沙民政职业技术学院教学空间师生守则 教学空间学生守则 一要真姓名真头像，坚持实名制度；二要坚持正确导向，端正政治方向；三要相互尊重人格，师生文明交往；四要遵守学术道德，尊重知识产权；五要维护学校声誉，杜绝恶意毁谤；六要建设学习平台，自主进行学习；七要访问教师空间，主动进行学习；八要认真完成作业，展现学习过程；九要进行空间互动，做到教学相长；十要参与改革创新，培养创新精神。 一不许发布非教学内容；二不许谩骂诋毁他人；三不许制作和传播具有恶意攻击能力的计算机程序；四不许链接含有害信息的网站；五不许做其它违反法律法规和校纪校规。 学分制为适应高等职业教育改革与发展的需要，推动教育教学改革与创新，调动教师教与学生学的积极性和主动性，优化人才培养模式，全面提高教学质量，不断完善学分制这一教学管理制度，在总结我校实施学分制工作经验的基础上，特制定本实施办法。 一、学分制实施范围 长沙民政职业技术学院所有在籍三年制高职高专学生。 二、学分要求 用学分计算学生的学习量，每修完一门课程并达到合格要求，即取得相应学分，学生修满132学分方能毕业。 三、学习年限 学制为3年，最长修业年限为6年。 (一)提前毕业 凡能按照主修专业课程计划要求，修满规定的各类学分，符合毕业条件的学生，允许提前毕业，但在校学习时间不少于2年。 (二)延期毕业 凡在3年基本学习年限内难以达到毕业要求的或因休学、辅修而不能按期毕业的学生，允许延期完成学业，但在校累计学习时间不超过4年，最长学习年限不超过6年（含休学）。
(三)休学 学生获得学籍并取得第一学期规定的学分以后的学习期间，可以申请休学，但应遵守延期毕业的有关规定。 四、课程设置与分类 课程按学时计算单位分类，分为时序课程和周序课程；按学分类型分类，分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业拓展课和公共选修课五类。 (一) 公共基础课由学校统筹设置，包括：思想政治理论课、大学人文基础、民政与社会工作、心理健康教育、大学英语、计算机文化基础、高等数学、大学体育等时序课程和形势与政策、大学生职业发展与就业指导、国防军事教育、入学教育、政治思想理论实践等周序课程，总学分应控制在37学分左右。 (二) 专业基础课是各学院为保证学生掌握最重要、最主要的专业基础知识而设置的课程，含专业基础社会实践等课程，总学分应控制在20学分左右。 (三)专业课是在整合专业基础课的基础上，按专业方向模块设置的课程，含专业深度社会实践、毕业顶岗实习、毕业实践报告等课程。每个专业应设置两个及两个以上的专业方向模块供学生选择学习，并且这些专业方向模块课程在应对就业岗位群的指向和在核心能力方面都有明显区别，总学分应控制在60学分左右。 (四)专业拓展课是指为学生创造在专业方面的个性发展平台而设置的课程，总学分为8学分。 (五)公共选修课是为满足学生个性发展、扩大知识面、改善知识结构、提升技能水平和人文素养而设置的课程，总学分为7学分。 五、学分计算 (一)各类课程学分计算如下： 根据课程计划，按小时计算学时的课程原则上每16-24学时计1学分，按周计算学时的课程原则上每周计1学分，具体学分设置由教务处和各院部确定。 (二)学生修读一门课程后，必须完成该课程各个教学环节的要求，经考核合格后，方能取得该课程的学分。 (三)学分的最小单位为0.5。 (四)学校设立相应的奖励学分，奖励学分可替代公共选修课学分计入总学分中，奖励学分累计不超过7分。 (五)多选学分的规定
第一类题目：双目望远镜 要求： 1）双镜筒之间可以调节距离，调节范围56～72mm 2）右眼目镜可以调节视度，调节距离 1000 52 e f x ' ±= 3）透镜间空气间隔公差05.0±mm 4）透镜装调光轴偏心5'（角分） 参考： 目镜2-28， 焦距216.20='e f mm （参考光学仪器设计手册P295） 目镜2-25 焦距597.15='e f mm （参考光学仪器设计手册P294） 别汉屋脊棱镜 （参考光学仪器设计手册P92） 普罗I 型棱镜 （参考工程光学郁道银P47） 1、设计一个10倍的双目望远镜 全视场： 0 62=ω；出瞳直径：d=4.0,镜目距：5.10=p ；分辨率："6=α；渐晕系数： 6.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.28=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：BAK7；目镜： 2-25 2、设计一个8倍的双目望远镜 全视场： 0 72=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数： 55.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.26=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：BAK7；目镜： 2-28
3、设计一个8倍的双目望远镜 全视场： 0 72=ω；出瞳直径：d=4,镜目距：5.10=p ；分辨率："6=α；渐晕系数： 6.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.28=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：K9；目镜： 2-25 4、设计一个8倍的双目望远镜 全视场： 0 72=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数： 55.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.26=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：BAK7；目镜： 2-28 5、设计一个10倍的双目望远镜 全视场： 0 62=ω；出瞳直径：d=4.0,镜目距：5.10=p ；分辨率："6=α；渐晕系数： 6.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.28=a ；棱镜：别汉屋脊棱镜；材料：BAK7； 目镜：2-25
“导学案”及“导学案课堂教学模式” 一、“教学案”与“导学案”： “教学案”与“导学案”本质上是一样的，都是师生公用的一种文本。“讲”字面上停留在传统教法上，而“导”重点突出了教师的引导作用，“教学”又有教师主教之嫌，“导学”则突出了有“导”之下的“学”。导学案其实就是教师的“导”和学生的“学”的一个脚本，故又可称为“导学案课堂教学模式”。 目的不同: 教学案—为教师上好课做准备； 导学案—为学生学习提供指导。 性质不同: 教学案—以教师为中心，具有单向性、封闭性的特点； 导学案—以学生为中心，具有互动性，开放性的特点。 功效不同: 教学案—侧重怎样教、教什么、注重使学生“学会”； 导学案—侧重学生学什么、怎样学、注重使学生“会学”。 角色不同：教学案—教师自导自演，学生是听众； 导学案—教师组织指导，学生是主角。 二、“导学案”在高效课堂中的作用： 课前的预习是学生自己或小组完成的，那么一个突出问题显现出来：学生学什么？怎样学？用什么学？学到什么程度？这就需要有一个载体，“导学案”就是起到引导、指导学生自学作用的文本，进而提高学生的自学效率,它是学生自学的“线路图”。 三、什么是“导学案课堂教学模式”： “导学案”：“导学案”是集教案、学案、作业、测试和检测训练于一体的师生共用的“教学合一”的教学文本。 “导学案”课堂教学模式：“导学案”课堂是以导学为方法，以学生的自主学习为主体，以教师的启迪引领为主导，师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。 “导学案”其实就是把教材上复杂、抽象的问题转化为简单的、具体的问题，它能引领学生通过读教材寻找方法，关键在“导”上，如果没有“导”作用的“导学案”，那和复习提纲没什么区别。 四、“导学案”的内容： 导学案的内容：主要围绕“学”而编制。 包括案头内容、学习目标、学习重难点、学习过程、课内训练检测、课后拓展延伸、教后记、学后记。 学习过程：自学导学、课堂教学两部分 1、案头内容： “导学案”的稿头包含有班级、科目、章节、课题、课型、执笔人、审核人、使用时间等内容。 2、设计学习目标的几点注意：目标要分“课前、课中、课后”三段设计，应具体、准确，由教学目标改为自主学习目标，由教学重点改为学习重点，“让学生进一步了解…”改为“使自己进一步了解…”。叙述方式应为“通过……（过程、方法）学习……内容，……（达到什么目标）”。每一句话都要说到点子上。 3、学习过程：包括预习导学和课堂教学研讨两部分。
（操作性实验） 课程名称：应用光学 实验题目：薄透镜焦距测量和光学系统基点测量 指导教师： 班级：学号：学生姓名： 一、实验目的 1.学会调节光学系统共轴。 2.掌握薄透镜焦距的常用测定方法。 3.研究透镜成像的规律。 4.学习测定光具组基点和焦距的方法 二、仪器用具 1、光源（包括LED，毛玻璃等） 2、干板架 3、目标板 4、待测透镜（Φ50.0，f75.0mm） 5、反射镜 6、二维调节透镜/反射镜支架 7、白屏 8、节点器（含两Φ40透镜，f 200和f 350） 三、基本原理
1.自准直法测焦距 如下图所示，若物体AB 正好处在透镜L 的前焦面处，那么物体上各点发出的光经过透镜后，变成不同方向的平行光，经透镜后方的反射镜M 把平行光反射回来，反射光经过透镜后，成一倒立的与原物大小相同的实象B A ''，像B A ''位于原物平面处。即成像于该透镜的前焦面上。此时物与透镜之间的距离就是透镜的焦距f ，它的大小可用刻度尺直接测量出来。 图1.2 自准直法测会聚透镜焦距原理图 2. 二次成像法测焦距 由透镜两次成像求焦距方法如下： 图1.3 透镜两次成像原理图 当物体与白屏的距离f l 4>时，保持其相对位置不变，则会聚透镜置于物体与白屏之间，可以找到两个位置，在白屏上都能看到清晰的像．如上图所示，透镜两位置之间的距离的绝对值为d ，运用物像的共扼对称性质，容易证明： l d l f 42 2-=' 上式表明：只要测出d 和l ，就可以算出f '．由于是通过透镜两次成像而求得的f '，这种方法称为二次成像法或贝塞尔法．这种方法中不须考虑透镜本身的厚度，因此用这种方法测出的焦距一般较为准确． 3.主面和主点 若将物体垂直于系统的光轴，放置在第一主点H 处，则必成一个与物体同样 L M
应用光学课程设计 一.题目：8倍观察镜的设计 二.设计要求 全视场： 2ω=7°； 出瞳直径： d=5mm ； 镜目距： p=20mm ； 鉴别率：α=''6； 渐晕系数： k=0.55； 棱镜的出射面与分划板之间的距离：a=10mm ； 棱镜：别汉屋脊棱镜，材料为K10； 目镜：2-28。 三.设计过程 （一）目镜的计算 1.目镜的视场角 ?=?????? ?? = = Γ1451.52'25.3tan 'tan 8tan 'tan ωωωω 2.由于目镜存在负畸变（3%～5%），所以目镜的实际视场角为： ?=?=+=7524.5405.11451.52%51'22'）（实际ω ω 3.目镜的选型：目镜2-28如下图所示：
相应的系统参数为：mm f 216.20'=；?=57'2ω；mm S f 49.4'=；mm d 5= 其结构参数如下表所示： 4.目镜倒置 目镜倒置后的结构参数如下表所示：
5.手动追迹光线，求出倒置后的S f’ 用l 表进行目镜近轴光的追迹，如下表所示： 通过光线追迹得到S f’=18.276mm 6.计算出瞳距p ’ 望远系统的结构图如图所示： 由于孔径光阑是物镜框，则孔径光阑经目镜所成的像为出瞳，则 Γ + =?Γ=-?-=-??? ???=-=-='2''2'' 2''1'22'' 1')'()'('''f S p f S p f S p f f f xx S p x f x f f f f mm p 803.208216 .202760.18'=+= 求得的出瞳距mm p 803.20'=与设计要求mm p 20'=较接近，因此选择的目镜满足要求。 （二）物镜的计算 1.物镜焦距 mm f f f f e o e o 728.161216.208'''' =?=?Γ=?=Γ
视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.54 棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm； 棱镜和材料: 施密特屋脊棱镜(k = 3.04) 材料：k9 目镜：2-35 N0.2 10 倍炮对镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.55 棱镜出射面与分划板距离：a = 42mm； 棱镜和材料: 靴型屋屋脊棱镜(k = 2.98)，材料：k9 目镜：2-35 N0.3 10 倍潜望镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.55 棱镜出射面与分划板距离：a = 45 mm；潜望高：300 mm 棱镜和材料: 普罗11型棱镜(k = 3.0)，材料：k9 目镜：2-35 N0.4 10 倍潜望镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.575 ， 棱镜出射面与分划板距离：a = 45 mm；潜望高：300 mm 棱镜和材料: 五角屋脊棱镜(k = 4.233)，材料：K9 目镜：2-35
视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm； 棱镜和材料: D1J-450屋脊棱镜(k = 3.552)，材料：Bak7 目镜：2-35 N0.6 10 倍观察镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm； 棱镜和材料: D1J-600屋脊棱镜(k = 2.646)，材料：k9 目镜：2-35 N0.7 10 倍观察镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.64 棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm； 棱镜和材料: D1J-800屋脊棱镜(k = 1.96)，材料：Bak7 目镜：2-35 N0.8 10 倍双目望远镜： 视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.54 棱镜出射面与分划板距离：a = 28 mm； 棱镜和材料: 普罗1型棱镜(k = 4)，材料：k9 目镜：2-35
教学助手用户使用手册Prepared on 21 November 2021
教学助手用户使用手册1.概述 1.1目的 本文档描述了教学助手客户端教师用户的操作方法，为教师用户使用本客户端提供参考和依据。 1.2功能概述 针对教师用户备授课的需要，教学助手客户端包括以下功能：教材资源、课前导学、同步备课、互动课堂、在线检测、课后作业等功能服务。 教学助手客户端以云存储的方式，将教师教学所需的碎片化资源保存在云盘中，各功能模块所需要使用的资源都由云盘提供，资源按照教材的章节目录进行分类。教师在备课之前，可以在云盘对应的章节目录下准备好需要使用的资源，也可以在课程环节中打开云盘直接调用和编辑资源。这种云存储的方式使得教师即使更换电脑也不需要进行文件拷贝，不同电脑登录教学助手都可顺利完成备授课的工作. 我的课程有WEB版和对应的“教师助手版”，教师助手登录以后与web版页面和功能是一致的，WEB版的主体功能需要客户端版本作为支撑，故这里拿客户端版作为主要讲解对象。 2.教学助手客户端下载与安装 再WEB版“教师助手"，上点击微课或者课件制作工具，如果本机没有响应的软件，会提示下载。 3.用户登录 3.1个人登录 打开“教学助手客户端”，在“个人登录”处输入已有的用户名和密码，点击“登录”进入“教学助手客户端”。
3.2密码找回 如果教师用户忘记自己的登录密码，可以通过平台找回密码。 4.关联教材 第一次登录“教学助手客户端”，系统会提示用户没有关联教材，需要点击“添加教材”进入到“关联教材”页面。 选择学段、学科、教材版本和册别查找到相应的教材进行添加。 如要删除教材，对应教材下原有的资源不会删除，再次添加删除的教材后，原有资源可继续使用。 教材添加完成后，选择相应的教材可以看到教材对应的章节目录，点击章节目录进行切换时，相应的资源会随之切换。 5.教材资源 教材资源主要提供用户对自己云盘中收集的资源进行编辑加工，并且可以查看和收藏其他用户共享的资源和精品资源。所有的资源都与教材章节目录相关联，方便查找和使用。 5.1我的资源 “我的资源”中包括用户自行上传和收藏的资源，用户可以在“我的资源”相应教材章节目录下提前准备好资源，以便在导学、备课和授课等环节中直接使用。 点击“上传资源”，选择资源类型后，可将本地资源上传到云盘。 云盘中的资源可下载到本地，以便编辑加工。 进行资源编辑时，需先将云盘资源“下载”到本地才能进行“编辑”操作。 11.1.4预览资源 点击“预览”每条资源均可进行预览。 用户自己上传的资源可分享给学校、区域或所有用户，分享后的资源通过审核后出现在“共享资源”中。用户收藏的资源不能分享。 如资源内容与对应的章节目录不符，可将其“移动”到其他章节目录下。
\ 本科实验报告 课程名称：应用光学实验姓名：韩希 学部：信息学部系：信息工程专业：光电 学号：3110104741 指导教师：蒋凌颖 实验报告
课程名称： 应用光学实验 指导老师 成绩：__________________ 实验名称：典型光学系统实验 实验类型： 同组学生姓名： 蒋宇超、陈晓斌 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 深入理解显微镜系统、望远镜系统光学特性及基本公式； 掌握显微镜系统、望远镜系统光学特性的测量原理和方法。 二、实验内容和原理 (1)望远镜特性的测定 测定望远镜的入瞳直径D 、出瞳直径D ’和出瞳距错误!未找到引用源。；测定望远镜的视觉放大率Γ；测定望远镜的物方视场角错误!未找到引用源。，像方视场角错误!未找到引用源。；测定望远镜的最小分辨角φ。 对于望远镜系统来说，任意位置物体的放大率是常数，此值由物镜焦距错误!未找到引用源。和目镜焦距错误!未找到引用源。确定，其视觉放大率可表示为 (2) 显微镜视场及显微物镜放大率的测定 显微物镜的放大率是指横向放大率 式中 y ——标准玻璃刻尺上一对刻线的距离（物）（格值0.01mm ）； y ′——由测微目镜所刻得的像高。 (3)显微物镜数值孔径的测定 显微物镜的数值孔径为错误!未找到引用源。,其中n 为物方介质的折射率，u 为物方半孔径角。若在空气中n=1,则错误!未找到引用源。。 数值孔径通常用数值孔径计来测定，数值孔径计的结构如图5示，其主要元件是一块不太厚的玻璃半圆柱体，沿直径方向的侧面是与上表面成45度角的斜面，从侧面入射的光线在斜面上全反射，上表面上有两组刻度沿圆周排列。其外圈刻度为数值孔径（即角度的正弦值）， 专业： 光电信息工程 姓名： 韩希 学号： 3110104741 日期：2013年6月15日 地点：紫金港东四605
《应用光学》 课程编号：****** 课程名称：应用光学 学分：4 学时:64 (其中实验学时：8) 先修课程：大学物理 一、目的与任务 应用光学是电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器等专业的技术基础课。它主要是要让学生学习几何光学、典型光学仪器原理、光度学等的基础理论和方法。 本课程的主要任务是学习几何光学的基本理论及其应用，学习近轴光学、光度学、平面镜棱镜系统的理论与计算方法，学习典型光学仪器的基本原理，培养学生设计光电仪器的初步设计能力。 二、教学内容及学时分配 理论教学部分（56学时） 第一章:几何光学基本原理(4学时) 1.光波和光线 2.几何光学基本定律 3.折射率和光速 4.光路可逆和全反射 5.光学系统类别和成像的概念 6.理想像和理想光学系统 第二章:共轴球面系统的物像关系(14学时) 1.共轴球面系统中的光路计算公式 2.符号规则 3.球面近轴范围内的成像性质和近轴光路计算公式 4.近轴光学的基本公式和它的实际意义 5.共轴理想光学系统的基点——主平面和焦点 6.单个折射球面的主平面和焦点 7.共轴球面系统主平面和焦点位置的计算 8.用作图法求光学系统的理想像 9.理想光学系统的物像关系式 10.光学系统的放大率
11.物像空间不变式 12.物方焦距和像方焦距的关系 13.节平面和节点 14.无限物体理想像高的计算公式 15.理想光学系统的组合 16.理想光学系统中的光路计算公式 17.单透镜的主面和焦点位置的计算公式 第三章:眼睛的目视光学系统(7学时) 1.人眼的光学特性 2.放大镜和显微镜的工作原理 3.望远镜的工作原理 4.眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节 5.空间深度感觉和双眼立体视觉 6.双眼观察仪器 第四章:平面镜棱镜系统(9学时) 1.平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用 2.平面镜的成像性质 3.平面镜的旋转及其应用 4.棱镜和棱镜的展开 5.屋脊面和屋脊棱镜 6.平行玻璃板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算 7.确定平面镜棱镜系统成像方向的方法 8.共轴球面系统和平面镜棱镜系统的组合 第五章:光学系统中成像光束的选择(5学时) 1.光阑及其作用 2.望远系统中成像光束的选择 3.显微镜中的光束限制和远心光路 4.场镜的特性及其应用 5.空间物体成像的清晰深度——景深 第六章:辐射度学和光度学基础(10学时) 1.立体角的意义和它在光度学中的应用
第一组、第三组：双目望远镜 要求： 1）双镜筒之间可以调节距离，调节范围56～72mm 2）右眼目镜可以调节视度，调节距离 1000 52 e f x ' ±= 3）透镜间空气间隔公差05.0±mm 4）透镜装调光轴偏心5'（角分） 参考： 目镜2-28， 焦距216.20='e f mm （参考光学仪器设计手册P295） 目镜2-25 焦距597.15='e f mm （参考光学仪器设计手册P294） 普罗I 型棱镜 （参考工程光学郁道银P47） 第一组设计一个10倍的双目望远镜 全视场： 0 62=ω；出瞳直径：d=4.0,镜目距：5.10=p ；分辨率："6=α；渐晕系数：6.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.28=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：BAK7；目镜：2-25 第三组设计一个8倍的双目望远镜 全视场： 0 72=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数：55.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：3.26=a ；棱镜：普罗I 型棱镜；材料：BAK7；目镜：2-28
第二组、第五组、第七组：观察镜 参考： 目镜2-28， 焦距216.20='e f mm （参考光学仪器设计手册P295） 目镜2-25 焦距597.15='e f mm （参考光学仪器设计手册P294） 棱镜参考： 阿贝屋脊棱镜 （参考光学仪器设计手册P92） 列曼屋脊棱镜 （参考光学仪器设计手册P90） 设计一个8倍的观察镜第二组 全视场： 0 62=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数：61.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：15=a ；棱镜：阿贝屋脊棱镜；材料： K9；目镜：2-28 设计一个8倍的观察镜第五组 全视场： 05.62=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数：61.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：15=a ；棱镜：阿贝屋脊棱镜；材料： K9；目镜：2-28 设计一个8倍的观察镜第七组 全视场： 05.62=ω；出瞳直径：d=5,镜目距：20=p ；分辨率："6=α；渐晕系数：61.0=k ；棱镜的出射面与分划板之间的距离：15=a ；棱镜：列曼屋脊棱镜；材料： K9；目镜：2-28 第四组、第六组：炮对镜 棱镜参考： 目镜2-28， 焦距216.20='e f mm （参考光学仪器设计手册P295）
《应用光学》课程导学 一、课程构成及学分要求 《应用光学》课程主要由三部分构成：48（64）学时的理论教学（3或4学分）、16学时的实验教学（0.5学分）、为期二周的课程设计（2学分）。 二、学生应具备的前期基本知识 在学习本门课程之前学生应具备前期基本知识：物理光学、大学物理、高等数学、平面几何、立体几何等课程的相关知识。 三、学习方法 1．课前预习、课后复习； 2．独立认真完成课后作业； 3．课堂注意听讲，及时记录课堂笔记； 4．在教材基础上，参看多本辅助教材及习题集。 四、课程学习的主要目标 1．掌握经典的几何光学的理论内容； 2．了解部分像差理论的基本思想； 3．掌握典型的光学系统的基本原理及设计方法。 五、授课对象 课程适用于光电信息工程专业、测控技术与仪器专业、生物医学工程专业、信息对抗技术专业、探测制导与控制技术专业及其相近专业等，课程面向大学本科学生第五学期开设。 六、教学内容及组织形式 1、理论课程教学内容 《应用光学》课程理论教学内容共计48学时，其内容主要由三部分构成：几何光学、像差理论、光学系统。 （1）几何光学 应用光学既是一门理论学科又是一门应用性学科，其研究对像是光。从本质上讲光是电磁波，光的传播就是波面的传播。但仅用波面的观点来讨论光经透镜或光学系统时的传播规律和成像问题将会造成计算和处理上的很大困难。但如果把光源或物体看成是由许多点构成，并把这种点发出的光抽象成像几何线一样的光线，则只要按照光线的传播来研究点经光学系统的成像问题就会变得简单而实用。我们将这种撇开光的波动本质，仅以光的粒子性为基础来研究光的传播和成像问题的光学学科分支称为几何光学。几何光学仅仅是一种对真实情况的近似处理方法，尽管如此，按此方法所解决的有关光学系统的成像、计算、设计等方面
网络教学平台教师操作手册 1引言 1.1 背景 针对教师用户在使用网络教学平台时，遇到部分功能不会使用地问题，编写本文档来说明和展示使用操作步骤. 1.2 编写目地 方便教师用户使用网络教学平台. 2系统功能 2.1 首页 图2.1 教师用户登录后，可以看到主要有6个主菜单，课程总览、精品课程、资源中心、新闻公告、我地空间，本文档主要针对我地空间进行介绍.b5E2RGbCAP
2.2 我地空间 图 2.2 如图 2.2所示，我地空间主要包括互动提醒、在线学生/我地关注（后期功能）、我地课程/辅助课程、我地资源、教学计划以及资源评价.p1EanqFDPw 2.2.1互动提醒 互动提醒中系统会提醒您一些信息，比如有新地消息或者有待批地作业和考试等等. 2.2.2我地课程/辅助课程 在我地课程显示了您所建立和教授地课程，而辅助课程是指您辅助其他教师地课程.在右侧还有个新建网站地按钮，如果您有了个新地课程，它可以为您地课程添加一个网站.点击后如图2.3和图2.4所示，先选择课程（此课程为有课程但没有建立过网站地课程）和课程类 型（普通课程或者精品课程）后，再设置网站栏目地浏览权限，最后保存并装扮网站.（如何装扮网站见下文地课程装扮）DXDiTa9E3d
图 2.3 图 2.4 2.2.3我地资源 我地资源是指您在资源中心中上传地资源，这里显示地是您在资源中心中所建立地文件夹， 点击我地资源是进入根目录下查看您地资源，其他地是进入相应地文件夹.不过这里注意地是，如果您建立了比较多地文件夹，这里只会显示4个，其他地您可先进入根目录再进入.（资源中心地具体操作，参考相应地文档.）RTCrpUDGiT 2.2.4资源评价 当您把资源中心地资源共享后，其他用户评论了您地资源，在这里就可以显示出来，方便您方便地知道您资源评论地信息.5PCzVD7HxA
应用光学课程设计报告 ———15倍双目望远镜 姓名： 班级学号： 指导教师： 光电工程学院 2016年01月04日
一、望远镜系统的原理 (3) 二、课程设计的内容及要求 (3) 三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4) （一）、目镜的计算 (4) （二）、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7) （三）、计算分划板 (7) （四）、计算棱镜 (8) （五）、像差计算 (9) （六）、建立数据文件 (15)
一、望远镜系统的原理 亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示： 图 1 图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成，与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0，平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为： '//D D f f e o -=''-=Γ 式中，0f '为物镜的焦距；e f '为目镜的焦距；D 为入瞳直径；'D 为出瞳直径。在此成像过程中，有一个实像面位于分划面上，可以实现相应的瞄准或测量。 由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察，故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的 180-II D 棱镜（即保罗棱镜）组成。 伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其视觉放大率大于1，形成的是正立的像，无需加转像系统，也无法安装分划板，应用较少。 二、课程设计的内容及要求 1、根据已知的一些技术要求，进行外型尺寸计算； 1）目镜的选取及计算； 2）物镜的结构型式及外型尺寸计算； 3）分划板的外型尺寸计算； 4）棱镜的类型选取及外型尺寸计算； 2、像差计算 1）求取棱镜的初级像差； 2）求取物镜的初级像差； 3）根据物镜的像差求出双胶合物镜的结构参数。
中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸 (首页) 2005-2006学年第 二 学期 试题名称: 应用光学 A 课程号： 共 2 页 第 1 页 专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期（考生填写）_______年____月__日 分数_________ 一．简答题（15分）（写在答卷纸上） 1．（5分）物理光学研究什么内容？几何光学研究什么内容？ 2．（5分）什么是场镜？场镜的作用是什么（要求写出两种作用）？ 3．（5分）写出轴外点的五种单色像差的名称。 二．作图题（15分）(画在试卷上) 4．（５分）已知焦点F 和F ’和节点J 和J ’（见图2），求物方主点H 和像方主点H ’ 。 5．（10分）应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1)，分别标出A 、B 、C 、D 点光的坐标方向。 J F ’ F J ’ 图2 z y x A B C D 图1
授课教师 李颖命题教师或命题负责人 签字李颖 院系负责人 签字 年月日 注：请命题人标明每道考题的考分值。 中国海洋大学命题专用纸（附页） 2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学课程号：共 2 页第 2 页
三．计算题（70分） 6．（10分）某被照明目标，其反射率为ρ=，在该目标前15m距离处有一200W的照明灯，各向均匀发光，光视效能（发光效率）为30lm/W，被照明面法线方向与照明方向的夹角为0度。 求：（1）该照明灯的总光通量；（2）被照明目标处的光照度；（3）该目标视为全扩散表面时的光亮度。 7．（10分）显微镜目镜视角放大率为Γe=10，物镜垂轴放大率为β=-2，NA=，物镜共轭距为180mm，物镜框为孔径光阑，求：（1）显微镜总放大率，总焦距。（2）求出瞳的位置和大小。8．（15分）一个空间探测系统（可视为薄透镜），其相对孔径为1:，要求将10km处直径为２ｍ的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上，物体所成像在探测器靶面上为内接圆，问此系统的焦距应该为多少？口径为多少？所对应的最大物方视场角是多少？（一英寸等于毫米，探测器靶面长与宽之比为４:3） 9．（10分）有一个薄透镜组，焦距为100mm，通过口径为20mm，利用它使无限远物体成像，像的直径为10mm，在距离透镜组50mm处加入一个五角棱镜（棱镜的玻璃折射率为，透镜展开长度为L=，D为棱镜第一面上的通光口径），求棱镜的入射面和出射面的口径，通过棱镜后的像面位置。 10．（15分，A、B任选） A．有一个焦距为50mm的放大镜，直径D=40mm，人眼（指瞳孔）离放大镜20mm来观看位于物方焦平面上的物体，瞳孔直径为4mm。求系统的孔径光阑，入瞳和出瞳的位置和大小，并求系统无渐晕时的线视场范围。 B．有一开普勒望远镜，视放大率Γ=8，物方视场角2ω=8?，出瞳直径为6mm，物镜和目镜之间的距离为180mm，假定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求（1）物镜焦距，目镜焦距；（2）物镜口径和目镜口径；（3）出瞳距离。 11．（10分，要求用矩阵法求解）有一个正薄透镜焦距为8cm，位于另一个焦距为－12cm的负薄透镜左边6cm处，假如物高3cm，位于正透镜左边的24cm处，求像的位置和大小。 四．附加题（10分） 12．谈谈你对《应用光学》课程教学和课程建设的设想和建议。
《国家开放大学学习指南》2014年春新生公共课快速完成指南 各位新生：您好！欢迎你加入中国国家开放大学，进行学历进修！ 《国家开放大学学习指南》是所有新生要在网上独立完成的一门新课，而且这门课在6月初将会关网，所以请抓紧完成！ 1.网址：https://www.doczj.com/doc/8613245771.html,, 请使用IE8.0及以上版本的浏览器进行登录也可以使用谷歌浏览器，这些都可以在360软件管家里下载或者升级。 2.图解说明操作过程： 一、打开国家开放大学学习网站 二、右上角有登录选项，选择学生登录，如下图 弹出右图，请输入个人 学号和8位生日作为密码， 并填入随机生成的验证码， 进行登录。 登录成功后会弹出一个 窗口请你输入你个人的邮 箱，可以是qq邮箱也可以 是其他的邮箱，见下图。
当输入正确格式的一个邮箱以后单击确定就进入个人空间可以开始学习了。空间界面里根据个人专业不同课程显示也不同，我们只选择《国家开放大学学习指南》进行学习。如下图中红色标出地方。
单击《国家开放大学学习指南》课程下面的进入本课程学习按钮。出现下图界面 单击上图中的《国家开放大学学习指南—天津》进入学习界面，如下图: 进入该界面后，大家可以认真打开里面的内容进行学习，这里不在介绍，下面主要介绍完成形考任务获得该课程成绩的方法，进行图解。 单击上图右下侧形考任务中的形考任务1，进入下图界面
如右图所示，我们选择里面的开始答题，（请同学记住，相关 答案都在文件的下面部分，其中红色部分为答案。）进入下面图示界 面，请参考文件后面的答案进行选择正确答案的选择。 当做到最后一题时，出现下面的界面，最下端是个《向后》按钮，单击，会进入下一个界面 一、多选题（每题5分，共计10分）
实习报告 实习名称：工程光学课程设计院系名称：电气与信息工程专业班级：测控12-1 学生姓名：张佳文 学号：20120461 指导教师：李静
黑龙江工程学院教务处制2014 年 2 月
工程光学课程设计任务书
目录 1摘要 ...................................................................... 错误！未定义书签。2物镜设计方案 . (1) 3物镜设计与相关参数 (2) 3.1物镜的数值孔径 (2) 3.2物镜的分辨率 (3) 3.3物镜的放大倍数 (4) 3.4物镜的鉴别能力 (4) 3.5设计要求参数确定 (4) 4 显微镜物镜光学系统仿真过程 (5) 4.1选择初始结构并设置参数 (5) 4.2自动优化 (5) 4.3物镜的光线像差(R AY A BERRATION)分析 (6) 4.4物镜的波像均方差(OPD)分析 (7) 4.5物镜的光学传递函数(MTF)分析 (8) 4.6物镜的几何点列图(Stop Diagrams)分析 (10) 4.7仿真参数分析 (11) 5心得体会 (11) 6参考文献 (12)
1摘要 ZEMAX是Focus Software 公司推出的一个综合性光学设计软件。这一软件集成了包括光学系统建模、光线追迹计算、像差分析、优化、公差分析等诸多功能，并通过直观的用户界面，为光学系统设计者提供了一个方便快捷的设计工具。十几年来，研发人员对软件不断开发和完善，每年都对软件进行更新，赋予ZEMAX更为强大的功能，因而被广泛用在透镜设计、照明、激光束传播、光纤和其他光学技术领域中。 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，每一表面的位置由它相对于前一表面的坐标来确定。光线从物平面开始，按照表面的先后顺序进行追迹，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则需采用非序列模式来进行系统建模。这种模式下，ZEMAX以物体作为对象，光线按照物理规则，沿着自然可实现的路径进行追迹，可按任意顺序入射到任意一组物体上，也可以重复入射到同一物体上，直到被物体拦截。与序列模式相比，非序列光线追迹能够对光线传播进行更为细节的分析。但此模式下，由于分析的光线多，计算速度较慢。 ZEMAX 是一套综合性的光学设计仿真软件，它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表整合在一起。ZEMAX 不只是透镜设计软件而已，更是全功能的光学设计分析软件，具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点，与其它软件不同的是ZEMAX 的CAD 转文件程序都是双向的，如IGES 、STEP 、SAT 等格式都可转入及转出。而且ZEMAX可仿真Sequential 和Non-Sequential 的成像系统和非成像系统。 ZEMAX光学设计程序是一个完整的光学设计软件，是将实际光学系统的设计概念，优化，分析，公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。包括光学设计需要的所有功能，可以在实践中对所有光学系统进行设计，优化，分析，并具有容差能力，所有这些强大的功能都直观的呈现于用户光学设计程界面中。而且工作界面简单，快捷，很方便的就能找到我们想哟实现的功能，ZEMAX功能强大，速度快，灵活方便，是一个很好的综合性程序。ZEMAX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。 2物镜设计方案 消色差物镜(Achromatic)是较常见的一种物镜，由若干组曲面半径不同的一正一负胶合透镜组成，只能矫正光谱线中红光和蓝光的轴向色差。同时校正了轴上点球差和近轴点慧差，这种物镜不能消除二级光谱，只校正黄、绿波区的球差、色差，未消除剩余色差和其他波区的球差、色差，并且像场弯曲仍很大，也就是说，只能得到视场中间范围清晰的像。使用时宜以黄绿光作照明光源，或在光程中插入黄绿色滤光片。此类物镜结构简单，经济实用，常和福根目镜、校正目镜配合使用，被广泛地应用在中、低倍显微镜上。在黑白照相时，可采用绿色滤色片减少残余的轴向色差，获得对比度好的相片。消色差通常由两个分离的双胶组合透镜组成，这类物镜也称为里斯特物镜，它的倍率一般在6×至30×