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1.干涉
1. 等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜，入射角θo 不变，改变膜厚度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。
2. 临界角：光从光密媒质到光媒介质，当入射角大于一特定角度时，没有折射光而被被全 部反射回光密媒质，这一特定角度称为临界角，用c θ 表示，且12
n n c =θ
3.光波的独立传播定律：两列光比或多列光波在空间相遇时，在交叠区里各自保持自己的振动状态独立传播，互不影响。
4.光源许可宽度：光源临界宽度的四分之一，此时干涉条纹的可见度为0.9。
5.光波叠加原理：光波在相遇点产生的合振动是各个波单独在该点产生的振动的矢量和。
6.驻波：两个频率相同，振动方向相同而传播方向相反的单色光波的叠加将形成驻波。
7.简谐波：波源是简谐振动，波所到之处介质都作同频率同振幅的简谐振动。
8.相干叠加：满足干涉条件波相遇，总振幅是各个波振幅的和。
9.光波的相干条件; 频率相同；存在相互平行的振动分量；出相位差稳定。
10.发光强度：表征辐射体在空间某个方向上的发光状态，体现某一方向上单位立体角内的辐射光通量的大小 单位：次德拉。
11.分波面干涉;将点光源发出的光波波面分成若干个子波面，形成若干个点光源发出的多束相干光波。
12. 分振幅干涉：将一束光波的振幅（能量）分成若干部分，形成若干束相干光波。
13.
14.空间相干性：在给定宽度的单色线光源（或面光源）照明的空间中，随着两个横向分布的次波源间距的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个横向分布次波源的空间相干性。
15.时间相干性：在非单色点光源照射的光波场中，随着两个纵向分布的次波之间距离或光程差的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个纵向分布次波源的时间相干性。
16.牛顿环：曲率半径很大的平凸透镜与玻璃平板之间的薄空气层形成的同心环形等厚条纹。
2几何光学
1.1球面镜成像
1. 费马原理：光沿光程取平稳值的路径传播。平稳值是常数值、极大值或极小值。
2.同心光束;光束中各条光线本身或其延长线相交于同一点的光束，交点称为同心光束的中心。
2. 理想球面光学系统：能够保持光束同心性的光学系统。
3. 共轴理想光学系统:由球面曲率中心在一同一条直线上的折反射球面组成的理想球面官学系统，简称为理想光学系统。
4. 光轴：通过各个折反射球面曲率中心的直线。
5. 成像：入射同心光束通过共轴理想球面光学系统后转化成出射同心光束的过程。
6. 物点;入射同心光束的中心。
7. 像点：出射同心光束的中心。
8. 实物点：发散的入射同心光束的会聚点。
9. 虚物点：会聚的入射同心光束的会聚点。
10. 实像点：会聚的出射同心光束的会聚点。
11. 虚像点：发撒的出射同心光束的会聚点。
12. 物方空间：所有实物点和虚物点的集合构成的空间。
13. 像方空间：所有实像点和虚像点的集合构成的空间。
14. 物方折射率：物点及其相应光线所处的空间介质的折射率。
15. 像方折射率：像点及其相应光线所处的空间介质的折射率。
16. 光程：光经过的实际路径长度与所在介质折射率的乘积。
17. 虚光程：折射（或反射）点到相应的虚物（或虚像）点之间的光线延长线的几何长度与光线所在介质折射率之积取负值，称为虚物（或虚像）的虚光程。
18. 物像共轭：相互对应的一物点和像点称为物象共轭点，相应的光线称为物象共轭光线。
19. 物象之间的等光程性：物点和像点之间的每条光线的光程都相等。
21. 球面波：处在各向同性介质中的点光源，它所发出的光波是以相同的速度沿径向传播， 光波的等相面是以点源为中心的球面，光波振幅与波面半径反比。除此发散形式球面波 外还有一种与上述传播方向相反的种向球心汇聚的球面波
22.光阑：光学系统中光学器件的边缘、框架或特别设置带孔的屏障。
23.孔径光阑（有效光阑）：对成像光束的孔径（立体角或发光截面）限制最多的光阑。
24.入射光瞳：孔径光阑在物方的共轭像，直接限制入射光束的孔径。
25.出射洸瞳：孔径光阑在像方的共轭像，直接限制入射光束的孔径。
26.视场光阑：对轴外物点的主光线仙子最多的光阑；
27.物方远心光路:光学系统的物方光线平行于光轴,主光线的汇聚中心位于物方无限远处.
28.像方远心光路: 光学系统的像方光线平行于光轴主光线的汇聚中心位于像方无限远处.
29.倍率色差:同一介质对不同的色光有不同的折射率,故对轴外物点,不同色光的垂轴放大倍率也不相等,这种差异称为倍率色差或垂轴色差.
30.波像差: 当实际波面与理想波面在出瞳处相切时,两波面间的光程差就是波像差.
31.轴向放大倍率: 表示光轴上一对共轭点延轴向的移动量之间的关系.
32.垂轴放大倍率: 像的大小与物的大小之比.
3.光的波动性和偏振态
1.光强：光的平均能留密度，或者平均光功率。
2.初相位：光波在0 t 时刻的相位，通常指在观察点处的初相位。
3.偏振片:对入射光具有选择吸收特性的人造器件。
4.透振方向：光束沿偏振片的这个方向的振动分量能够充分透过。
5.起偏器和检偏器：能将入射光变为线偏振光的器件；检查入射光偏振态的器件。
6.线偏振光：只有一个振动矢量，振动方向不随时间变化，瞬间值不断变化，振动轨迹是一
条直线。
7.圆偏正光：只有一个振动矢量，振幅不变，振动方向匀速转动，振动矢量的端点描绘出圆形轨迹。
8.椭圆偏振光：只有一个振动矢量，振幅不断变化，振动方向不断旋转，振动矢量的端点描绘出椭圆形轨迹。
9.自然光：每个方向都有线偏振的振动矢量，平均看来各个方向的振动幅度均相等，形成轴对称的均匀振幅分布，各个振动的初相位彼此独立，互不相关。
10部分偏振光：每个方向都有线偏振的振动矢量，平均看来各个方向的振动幅度不相等，形成椭圆形振幅分布，各个振动的初相位彼此独立，互不相关。
11.o 光和e 光：晶体中传播的光分o 光和e 光。o 光也称寻常光，它的振动方向垂直
于主平面，且遵守折射定律；e 光也称非寻常光，它的振动方向在主平面内，且不遵守 折射定律。
12. 费马原理:光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射与反射，其光程为极值，即光是沿着光程为极值的路径传播的。
13. 半波损失:光波在分界面上反射或折射时光程差没有变化，振动相位突然改变π，由此引起附加光程差2/0λ±。
14. 马吕斯定律：它是关于线偏振光透过检偏器后光强关系规律，即θ20cos I I =
15 晶体的主截面：晶体表面法线已晶体光轴组成的平面称为晶体的主截面
16.波晶片：它能使的两个互相垂直的线偏振光之间产生一个相对的位相延迟。
17.电光效应：在电场作用下，可以使某些各向同性的透明介质变为各向异性，从而使光产生双折射，这种现象称为电光效应。
18.旋光效应：线偏振光通过物质后振动面发生旋转的现象叫做旋光效应。
19.旋光物质：能够使线偏振光的振动面发生旋转的物质叫做旋光物质。
20.旋光度：晶片厚度为1mm 时转过的角度叫做旋光度。
21.旋光色散：旋光度跟着波长而变的现象，称为旋光色散。
22.左旋：迎面观察通过晶面的光，振动面按顺时针方向旋转的称为左旋。
23.右旋：迎面观察通过晶面的光，振动面按逆时针方向旋转的称为右旋。
24.圆双折射：线偏振光在旋光晶体中沿光轴传播时可分解为左旋和右旋圆偏振光，这种现象叫做圆双折射。
25.磁致旋光性：当线偏振光通过处于通电螺旋管磁场中的物质时，振动面也会产生旋转，这种性质叫做磁致旋光性，这个现象叫做法拉第旋光效应。
26.光弹性效应：塑料、玻璃等非晶体在通常情况下是各向同性的，不产生双折射现象，但当它们处于应力场中时，就会变成各向异性而显示出双折射性质，这种现象称为光弹性效应。
27.晶体的光轴：在晶体中，光沿某方向传播时不发生双折射现象，该方向称为光轴。
4.光的衍射
1.光的衍射;光在传播过程中遇到障碍物时偏离直线传播，光强发生重新分布的想象。
2.菲涅尔衍射：光源和接受屏距离衍射屏有限远。
3.夫琅禾费衍射：光源和接受屏距离衍射屏无限远。
4.惠更斯-菲涅尔原理：在光波场中任取一个包围光源Q 的闭合曲线面∑，其上每个面元ds 都市新的次波源，光波场中某点P 的振动上曲面上所有次波源发出的次波在该点的相干叠加。
5.菲涅尔波片带：在透明薄板上对应某一个确定的轴上衍射场点0p 画出若干个半波带，然后遮挡偶数或奇数个半波带，就制成了菲涅尔波片带。
6.瑞利判据：D
m λθδθ22.1=?= 7.圆孔衍射的半角宽度公式：D
λθ22.1=? 8.光衍射现象的条件：障碍物线度和光的波长可比拟。
9.波带片：是一种衍射光学元件，使奇数波带或偶数波带透过的的特殊光阑。
10. 爱里斑：圆孔衍射时，光能是绝大部分集中在中央亮斑内，这一亮斑通常称为爱里斑。
11. 光栅衍射缺级：光栅的缝间距是缝宽的整数倍时，某些级次的衍射谱线消失，这种现象 就是光栅衍射缺级。
12. 光栅方程： λθj d =sin ),2,1,0(???±±=j 称为光栅方程，整数j 称为谱线的级数。
13. 谱线缺级：对于一定的波长来说，各级谱线间的距离是有光栅常数d 决定，而各级谱线的强度将随b 与d 的比值而改变，若比值为整数，某些级数的谱线将消失。
14. 光栅：对入射光的振幅、相位或对两者同时进行周期性空间调制的衍射屏。
15. 光栅常数：相邻两缝中心的间距d ，大小等于透光部分与遮光部分宽度值和a b d +=。
16. 光栅的角（线）色散本领：两条谱线中心的波长间隔δλ与被分开的角距离δθ或线距离l δ之比。
17. 光栅的色分辨本领：波长λ在其附近刚可以被分辨的两条谱线的最小波长间隔δλ之比。
18.闪耀光栅：这时一种平面反射式光栅，衍射光谱中除与单缝衍射的零级极强重合的缝间干涉的 非零级主极强外，其他的单缝间的干涉主极强均缺级，入射光能量几乎完全集中在零级衍布儒斯特角：反射光为完全线偏振光时的入射角。
19.临界角角：光密介质到光疏介质出现全反射现象，产生全反射现象时的最小
入射角称为临界角。
20.射级强重合的非零级干涉主极强的彩色光谱上，形成强烈的闪耀光谱。
5.光的吸收
1.光的吸收：光在介质中传播时光强随传播距离的衰减现象。
2.普遍吸收：介质的吸收系数α与波长无关。
3.选择吸收：介质的吸收系数α与波长变化。
4.吸收光谱：入射光通过介质后形成的该介质特有的暗线（带）光谱。
5.发射光谱：介质发光时形成的该介质特有的暗线（带）光谱。
6.色散：介质等的折射率随入射光波长变化的现象。
7.色散率:介质等的折射率随入射光波长变化的改变率λd dn /。
8.正常色散：介质等的折射率随入射光波长变长而下降的现象，即色散率小于零（0/<λd dn ）的现象。
9.反常色散：介质等的折射率随入射光波长变长而增大的现象，即色散率大于零（0/>λd dn ）的现象。
10.光的散射：光束通过非均匀介质时光线向四面八方散开的现象。
11.瑞利散射：粒子线度α小于波长（λα1.0<）时，散射光的波长与入射光波长相同，散射光的强度与波长的依赖关系逐渐减弱。
12.米氏散射：粒子线度α与波长的关系为λα101.0<<时，散射光的波长与入射光波长相同，随粒子线度的增加，散射光的强度与波长的依赖关系逐渐减弱。
13.大粒子散射：粒子线度α在λ10以上时，，散射光的强度基本与波长无关。
14.拉曼散射：散射光中除有与原入射光频率相同的散射外，又出现了在入射光频率两侧对称分布的新频率的散射光。
15.相速：光波等相面的传播速度。
16.群速：波包等幅面的传播速度。
17.复色波的相速度：复色波的等相位面的传播速度。
18.复色波的群速度：复色波的等振幅面的传播速度。
6.0光的量子性 1.热辐射:通过加热维持物体的辐射，辐射过程中原子内部的能量状态不变化。
2.平衡热辐射：热辐射体从外界吸收的热量恰好等于辐射减小的能量，可以用一个恒定的温度来描述物体的热辐射，这种热辐射又称作温度辐射。
3.辐射通量：单位时间内通过辐射场中某个截面的辐射能（或辐射功率）（φ，瓦（W ））。
4.辐射本领：辐射源的单位表面向半球空间发出的辐射通量（R ，瓦/平方米（2
/m W ））。
5.吸收本领：物体吸收的辐射通量的谱密度与照射到该物体上的辐射通量谱密度的比值。
6.基尔霍夫辐射定律：物体辐射本领的谱密度与吸收本领的比值是频率与热平衡温度的普适函数，与物质的性质无关。
7.绝对黑体：吸收本领等于1)1),((0=T v α的物体，简称黑体。绝对黑体不但能够辐射能量，而且辐射本最大。
8.普朗克能量子假说;辐射系统由包含各种固有频率的大量谐振子组成，频率为v 的谐振子的能量取值ε只能是基本能量单元hv =0ε的整数倍，谐振子发射与吸收能量只能一份份地进行。
9.光电效应：金属及其化合物在光照下发射电子的现象。
10.爱因斯坦光量子假说：光由光量子（光子）组成，光子的能量为hv E =，光子的动量为c hv mc P /==。
11.康普顿效应：散射光中除有原入射光波的谱线外，还出现波长大于入射光波波长的新谱线。
12.光的波粒二象性：光既有波动性又有粒子性，称光的波粒二象性。实物粒子有静止质量，
光子没有静止质量。实物粒子的速度取小于光速等的任意值，光子的速度只能是光速c ，实物粒子的运动有确定的轨道，光子没有确定的轨道。光的粒子性是指具有可分割性，光的波动性是指具有可叠加性，这就是我们所说的光的波粒二象性。
13.物体的辐射出度:从物体表面单位面积上发出的各种频率的总辐射功率称为物体的辐射出度。
7.激光
1.粒子的定态：微观粒子具有稳定能量状态，粒子处于某一定态时不发出也不吸收电磁辐射（即光子）。
2.粒子的能级：粒子处于定态时具有的能量值。
3.、基态和激发态：粒子能级中的最低能量状态称为基态，其余的自下而上依次为第一激发态、第二激发态等。
4.能级跃迁：粒子能级的变化、或者说从一个能级向另一个能级的转变。
5.能级跃迁条件：粒子在较高能级2E 和较低能级1E 间发生跃迁时，只能发出货吸收频率由公式12E E hv -=确定的光子，又称为玻尔频率条件。
6.光的发射：粒子从高能级向低能级跃迁时释放出一个光子的过程。
7.光的吸收：粒子从低能级向高能级跃迁时吸收一个光子的过程。
8.受激吸收:在外界光子的激励下，处于较低能级的粒子吸收了这个光子，跃迁到较高能级的过程。
9.自发辐射：处于较高能级的粒子，自发地发射一个光子，跃迁到较低能级的过程。
10.受激辐射：处于较高能级的粒子在外界光子的激励下跃迁到较低能级，并发射一个与激励光子频率相同的光子的过程。
11.粒子数反转：上能级的粒子数多于下能级的粒子数，即12N N >。光束通过粒子数反转体系时，受激辐射的光子数多于受激吸收的光子数，宏观表现为光的放大或光增益。
12.抽运过程;将较低能量状态的粒子转变为较高能量状态粒子的过程。
13.能级寿命：粒子在某个呢估计上停留的平均时间，称为该能级的平均寿命，简称寿命。
14.亚稳态：寿命较长的激发态，比如寿命为s 3
10-的激发态，有的激发态的寿命可以达到s 1。
15.激活介质：用来实现粒子数反转并产生的受激辐射放大的粒子体系。
16.超脉冲激光：脉冲宽度小于ps 100的脉冲激光。
17.激光的主要特点：（1）极好的单色性（2）极好的方向性（3）极好的相干性（4）极高的光强。
18.全息存储：通过制作全息图片，大容量存储图像文字等资料。
19.全息透镜：利用全息记录方法制作的具有透镜功能的全息片。
20.全息光栅：利用全息记录方法制作的具有光栅功能的全息片。
21.全息照相：通常把既能记录光波相位信息，又能记录光波振幅信息的摄影称为全息照相。
22.“激光”：是光受激辐射放大的简称。
光学系统设计（一） 参考答案及评分标准 20 分） 二、填空题（本大题14小题。每空1分，共20 分） 21.球心处、顶点处、齐明点处（r n n n L '+=） 22.%100y y y q z ?''-'=' 23.0 24.球差 25.冕牌、火石 26.?ννν?2111-=、?ννν?2 122--= 27.两面的公共球心处、两面的公共球心处 28.阿贝常数、C F D D n n 1n --= ν 29.畸变 30.圆 31.0 32.二级光谱 33.f 00052.0L FCD '='? 34.EFFL 三、名词解释（本大题共5 小题。每小题2 分，共 10 分） 35．像差：实际光学系统所成的像和近轴区所成的像之间的差异称为像差。 评分标准：主要意思正确得2分。 36．子午场曲：某一视场的子午像点相对于高斯像面的距离称为子午像面弯曲，简称子午场曲。 评分标准：答对主要意思得2分。 37．二级光谱：如果光学系统已对两种色光校正了位置色差，这两种色光的公共像点相对于第三种色光的像点位置仍有差异，该差异称为二级光谱。 评分标准：答对主要意思得2分。 38.色球差：F 光的球差和C 光的球差之差，称为色球差，该差值也等于边缘光和近轴光色差之差。 评分标准：答对得2分。 39．渐晕：轴外点成像光束的宽度较轴上点成像光束的宽度要小，造成像平面边缘部分照度要比像平面中心部分照度低的现象，称为渐晕。 评分标准：答对主要意思得2分。
四、简答题（本大题共 6 小题。每小题 5 分，共30 分） 40．一物体的峰-谷比（peak to valley ）是λ23.0，问是否满足Rayleigh 条件？ 答：满足Rayleigh 条件，因为根据Rayleigh 判断，实际波面和参考波面之间的最大波像差(峰谷比)不超过0.25λ时，此波面可看作是无缺陷的成像质量较好。 评分标准：答对主要意思得5分。 41．在七种几何像差中，仅与孔径有关的像差有哪些？仅与视场有关的像差有哪些？与视场和孔径都有关系的又有哪些？ 答：仅与孔径有关的像差有：球差、位置色差；仅与视场有关的像差有：像散、场曲、畸变、倍率色差；与视场和孔径都有关系的有：彗差 评分标准：第一问中每个答案正确得1分，第二问中每个答案正确得0.5分，第三问中每个答案正确得1分。 42．一物体置于折射球面的球心处，其像在哪？放大倍率多少？若物在球面顶点，其像又在何位置？放大倍率多少？ 答：像分别在球心处和顶点处，放大倍率分别为n 1和1。 评分标准：两位置答对各得1分，第一个放大倍率答对得2分，第二个得1分。 43. 什么是焦深，若像面向前或向后离焦半倍焦深，引起的波像差多大？ 答：（1）实际像点无论在高斯像点之前或之后'?0l 范围内，波像差都不会超过1/4 波长，所以把'02l 定义为焦深，即20u n l 2''='λ （2）引起的波像差为4/λ。 评分标准：第一问答对大意得3分，第二问答案正确得2分。 44. 近视眼应佩戴何种透镜加以矫正？为什么？ 答：应佩戴凹透镜加以矫正，使光线经过水晶体后发散，重新汇聚到视网膜上。 评分标准：答对大意得5分。 45. 在对称式光学系统中，当1-=β时，哪几种初级像差可以得到自动校正？其它初级像差有何特性？ 答：垂轴像差：彗差、畸变、倍率色差均为0。 轴向像差：球差、像散、场曲、位置色差均为半部系统相应像差的两倍。 评分标准：第一问每个答案正确得1分，共3分；第二问每个答案正确得0.5分，共2分。 五、计算题（每题10分，共20分） 46．设计一齐明透镜，第一面曲率半径95m m r 1-=，物点位于第一面曲率中心处，第二球面满足启明条件，若该透镜厚度5mm d =，折射率5.1n =，该透镜位于空气中，求 （1）该透镜第二面的曲率半径； （2）该启明透镜的垂轴放大率。 解： （1）根据题意得，物点发出光线经第一面后按直线传播，相对于第二面，其物距100m m 595l 2-=--=，根据齐明条件100mm r n n n l 22 222-='+=，可得
1967年法国第十三届国际计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位，为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意义。为了解和使用便利，以下将有关知识做一简单介绍： 1. 烛光、国际烛光、坎德拉（candela）的定义 在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”（即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体），在纯铂（Pt）凝固温度（约2042K获1769℃）时，沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉。并且，烛光、国际烛光、坎德拉三个概念是有区别的，不宜等同。从数量上看，60 坎德拉等于58.8国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。 2. 发光强度与光亮度 发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4 。光亮度是表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是
坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。 以下是部分光源的亮度值：单位cd/m2 太阳：1.5*10 ；日光灯：（5—10）*103；月光（满月）：2.5*103；黑白电视机荧光屏：120左右；彩色电视机荧光屏：80左右。 3. 光通量与流明 光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中，黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。如果用绿色光作水准，令它的光通量等于辐射能通量，则对其它色光来说，激起明亮感觉的本领比绿色光为小，光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明，是英文lumen 的音译，简写为lm。绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系，发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1流明。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。 4. 光照度与勒克斯 光照度可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。有时为了充分利用光源，常在光源上附加一个反射装置，使得某些方向能够得到比较多的光通量，以增加这一被照面上的照度。例如汽车前灯、手电筒、摄影灯等。 以下是各种环境照度值：单位lux 黑夜：0.001—0.02；月夜：0.02—0.3；阴天室内：5—50；阴天室外：50—500；晴天室内：100—1000；夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方；阅读书刊时所需的照度：50—60；家用摄像机标准照度：1400。
晶体光学-必备知识点 以上是吉林大学鸽子楼老师多年课件总结经典内容。 第一章晶体光学基础 晶体光学涉及某些重要的物理光学原理和结晶矿物学基础知识，本章要求学生重点掌握光的偏振现象、折射及折射率、光在晶体中的传播特性、晶体中的双折射现象、光率体和光性方位。其中重点是晶体中的双折射现象和光率体的构成；难点是光性方位。 一、光的基本性质及有关术语 ·光具有“波粒”两相性。晶体光学主要利用的是光的波动理论。 ·光波是一种横波。光的传播方向与振动方向互相垂直。晶体中许多光学现象与此有关。·可见光：电磁波谱中波长范围390—770nm的一个区段，由波长不同的七色光组成。 ·自然光：在垂直光波传播方向的断面内，光波作任意方向的振动，且振幅相等。 ·偏振光：在垂直光波传播方向的断面内，光波只在某一固定方向上振动。自然光转化为偏振光的过程称偏振化。 ·折射定律：Sin i（入射角）/ Sin a（折射角）= V i（入射速度）/ V a（折射速度）=N i-a N i-a为介质a对介质i的相对折射律。当介质i为真空时，N i-a称介质的(绝对)折射律，以N表示。N是介质微观特征的宏观反映，是物质的固有属性之一，因此它是鉴定矿物的重要光学常数之一。 ·全反射临界角和全反射：当光波从光密介质入射到光疏介质时，入射角i总是小于折射角a ，当a = 90 °时，i =φ，此时入射角φ称为全反射临界角。当入射角i> φ时，折射光波不再进入折射介质而全部返回到入射介质，这种能量的突变称为全反射。 二、光在晶体中的传播 根据光在物质中的传播特点，可以把自然界的物质分为光性均质体和光性非均质体。性均质体：指光学性质各方向相同的晶体。包括等轴晶系的矿物和非晶质物质。 ·光波在均质体中的传播特点：光的传播速度不因光的振动方向不同而发生改变（各向同性），联系折射定律可知，均质体的折射率只有一个。 ·光性非均质体：光性非均质体的光学性质因方向不同而改变（各向异性）。包括中级晶族(一轴晶)和低级晶族(二轴晶)的矿物。 ·光波在非均质体中的传播特点：光的传播速度因光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。因而非均质体的折射率也因光波在晶体中的振动方向不同而改变。 ·有关术语介绍：双折射、双折射率、光轴、一轴晶矿物、二轴晶矿物。 （1）双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，将分解成振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏光，这种现象称为双折射。（2）双折射率：两种偏光的折射率值之差称为双折射率。许多晶体光学现象与此有关。 （3）光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时，不发生双折射，这种特殊的方向称为光轴。 中级晶族具有一个这样的特殊方向，称为一轴晶矿物；低级晶族具有两个这样的特殊方向，称为二轴晶矿物。 三、光率体
光学名词解释大全 aperture stop（孔径阑）－限制进入光学系统之光束大小所使用的光阑。astigmatism（像散）－一个离轴点光源所发出之光线过透镜系统后，子午焦点与弧矢焦点不在同一个位置上。 marginal ray（边缘光束）－由轴上物点发出且通过入射瞳孔边缘的光线。 chief ray（主光束）－由离轴物点斜向入射至系统且通过孔径阑中心的光线。chromatic aberration（色像差）－不同波长的光在相同介质中有不的折射率，所以轴上焦点位置不同，因而造成色像差。 coma（慧差）－当一离轴光束斜向入射至透镜系统，经过孔径边缘所成之像高与经过孔径中心所成之像高不同而形成的像差。 distortion（畸变）－像在离轴及轴上的放大率不同而造成，分为筒状畸变及枕状畸变两种形式。 entrance pupil（入射瞳孔）－由轴上物点发出的光线。经过孔径阑前的组件而形成的孔径阑之像，亦即由轴上物点的位置去看孔径阑所成的像。 exit pupil（出射瞳孔）－由轴上像点发出的光线，经过孔径阑后面的组件而形成的孔径阑之像，亦即由像平面轴上的位置看孔径阑所成的的像。 field curvature（场曲）－所有在物平面上的点经过光学系统后会在像空间形成像点，这些像点所形成的像面若为曲面，则此系统有场曲。 ; field of view（视场、视角）－物空间中，在某一距离光学系统所能接受的最大物体尺寸，此量值以角度为单位。 f-number（焦数）－有效焦距除以入射瞳孔直径的比值，其定义式如下：有时候f-number也称为透镜的速度，4 f 的速度是2 f 速度的两倍。 meridional plane（子午平面）－在一个轴对称系统中，包含主光线与光轴的平面。numerical aperture（数值孔径）－折射率乘以孔径边缘至物面（像面）中心的半夹角之正弦值，其值为两倍的焦数之倒数。数ˋ值孔径有物面数值孔径与像面数值孔径两种。sagittal plan（弧矢平面、纬平面）－包含主光线，且与子午平面正交的平面。sagittal ray（弧矢光束、纬光束）－所有由物点出发而且在弧矢平面上的斜光线。 ray-intercept curve（光线交切曲线）－子午光线截在像平面上的高度相对于经过透镜系统后发出之光线的斜率之关系图；或是定义为经过透镜系统后的光线位移相对于孔径坐标的图。此两种定义法可依使用者需要选择，在OSLO 中采用后者。 spherical aberration（球面像差）－近轴光束与离轴光束在轴上的焦点位置不同而产生。vignetting（渐晕、光晕）－离轴越远（越接近最大视场）的光线经过光学系统的有效孔径阑越小，所以越离轴的光线在离轴的像面上的光强度就越弱，而形成影像由中心轴向离轴晕开。 孔径光阑：限制进入光学系统的光束大小所使用的光阑。 ※球差：近轴光束与离轴光束在轴上的焦点位置不同而产生的像差。 ※像散：一个离轴点光源所发出光线经过系统后，子午焦点与弧矢焦点不在同一位置上。※边缘光束：由轴上物点发出且通过入瞳边缘的光线。 ※主光束：由离轴物点斜向入射至系统且通过孔径光阑中心的光线。 ※色像差：不同波长的光在相同介质中有不同的折射离，所以轴上焦点位置不同，因而造成色像差。 ※角放大率：近轴像空间主光线角与近轴物空间主光线角的比率叫做角放大率，角的测量与
光学术语光学名词解 释
（共158个） 1.干涉 1. 等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜，入射角θo 不变，改变膜厚度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。 2. 临界角：光从光密媒质到光媒介质，当入射角大于一特定角度时，没有折射光而被被全 部反射回光密媒质，这一特定角度称为临界角，用c θ 表示，且12 n n c =θ 3.光波的独立传播定律：两列光比或多列光波在空间相遇时，在交叠区里各自保持自己的振动状态独立传播，互不影响。 4.光源许可宽度：光源临界宽度的四分之一，此时干涉条纹的可见度为0.9。 5.光波叠加原理：光波在相遇点产生的合振动是各个波单独在该点产生的振动的矢量和。 6.驻波：两个频率相同，振动方向相同而传播方向相反的单色光波的叠加将形成驻波。 7.简谐波：波源是简谐振动，波所到之处介质都作同频率同振幅的简谐振动。 8.相干叠加：满足干涉条件波相遇，总振幅是各个波振幅的和。 9.光波的相干条件; 频率相同；存在相互平行的振动分量；出相位差稳定。 10.发光强度：表征辐射体在空间某个方向上的发光状态，体现某一方向上单位立体角内的辐射光通量的大小 单位：次德拉。 11.分波面干涉;将点光源发出的光波波面分成若干个子波面，形成若干个点光源发出的多束相干光波。 12. 分振幅干涉：将一束光波的振幅（能量）分成若干部分，形成若干束相干光波。 13. 14.空间相干性：在给定宽度的单色线光源（或面光源）照明的空间中，随着两个横向分布的次波源间距的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个横向分布次波源的空间相干性。 15.时间相干性：在非单色点光源照射的光波场中，随着两个纵向分布的次波之间距离或光程差的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个纵向分布次波源的时间相干性。 16.牛顿环：曲率半径很大的平凸透镜与玻璃平板之间的薄空气层形成的同心环形等厚条纹。
一、名词解释： 1、光率体:光波在晶体中传播时，光波的振动方向与相应的折射率值之间关系的几何图形。 既用以说明光波振动方向与相应方向上的折色率之间关系的光性指示体。 2、多色性：由于光波在晶体的振动方向不同而使矿片颜色发生改变的现象。 3、消光类型：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象称为消光，而根据根据矿物消光时，矿 物的解理缝、双晶缝及晶面迹线与目镜十三种消光类型：平行消光、斜消光、对称消光. 4、光性方位：光率体主轴与晶体结晶轴的关系。 5、消光位：矿片处于消光时的位置。 6、色散效应：不同的单色光在同一介质中表现出来的性质差异。 7、一轴晶：只有一个特殊方向（一个光轴），当光平行该方向入射是不发生双折射的晶体, 不改变入射光波的振动方向。（有三方、四方、六方晶体） 8、贝克线：在岩石薄片中，两个折射率不同的矿物接触，在边缘的邻近的一条比较明亮的 细线。 9、二轴晶：具有两根光轴的非均质体。包括三斜晶系、单斜晶系、斜方晶系的晶体。 10、干涉图：在正交偏光下使用干涉球观察非均质体宝石时所呈现的由干涉条带及黑臂组成 的图案，它是由于透过晶体的锥形偏振光所产生的消光与干涉效应的总和 11、均质体：高级晶轴（等轴晶系）矿物及非非晶质物质的光学性质各个方向相同。 12、干涉色：由白光通过正交偏光镜下的非均质体矿片后，经干涉作用形成的不同程度加强 的单色光波混合起来，构成与该光程差相应的混合颜色。 13、非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物，其光学性质随方向而异，称为非均质体。 14、全消光：转动360度，矿片始终保持黑暗的现象。 二、简答题 1、一轴晶//OA的切面有多少个，该切面有何特点和用途？ 一轴晶//OA的切面有一个特点：该切面为一椭圆切面，其长短半径分别为No和Ne(正光性：长半径为Ne，短半径为No;负光性：长半径为No,短半径为Ne)。光波垂直这种切面入射，会分解形成两种偏光，平行两个半径。其双折率为长短半径之差，即（Ne－No）,为最大双折率。用途：利用其特点可以用于鉴定光性的正负和最大双折射率，也可找出其主轴面(因为一轴晶平行光轴的切面是一轴晶光率体的主轴面)。
回想起去年这个时候，自己还在犹豫是不是要遵从自己的梦想，为了考研奋斗一次。当初考虑犹豫了很久，想象过所有的可能性，但是最后还是决定放手一搏。 为什么呢？ 有一个重要的考量，那就是对知识的渴望，这话听来可能过于空洞吧，但事实却是如此。大家也都可以看到，当今社会的局势，浮躁，变动，不稳定，所以我经常会陷入一种对未来的恐慌中，那如何消除这种恐慌，个人认为便是充实自己的内在，才不至于被一股股混乱的潮流倾翻。而考研是一条相对比较便捷且回报明显的路，所以最终选择考研。所幸的是结局很好，也算是没有白费自己将近一年的努力，没有让自己浑浑噩噩的度过大学。 在准备备考的时候，我根据自己的学习习惯，做了一份复习时间规划。并且要求自己严格按照计划进行复习。给大家一个小的建议，大家复习的时候一定要踏踏实实的打好我们的基础，复习比较晚的同学也不要觉得时间不够，因为最后的成绩不在于你复习了多少遍，而是在于你复习的效率有多高，所以在复习的时候一定要坚持，调整好心态，保证自己每天都能够有一个好的学习状态，不要让任何事情影响到你，做好自己！ 在此提醒大家，本文篇幅较长，因为想讲的话实在蛮多的，全部是我这一年奋战过程中的想法、经验以及走过的弯路，希望大家看完可以有所帮助。 最后结尾处会有我在备考中收集到的详细资料，可供各位下载，请大家耐心阅读。 上海科技大学物理学的初试科目为： (101)思想政治理论和(201)英语一
(302)数学二或(651)普通物理和(801)固体物理或(802)光学 参考书目为： 1.《普通物理学》（程守洙第六版，上册） 2.《普通物理学》（程守洙第六版，下册） 3.《固体物理》黄昆，高等教育出版社 先说英语吧。 词汇量曾经是我的一块心病，跟我英语水平差不多的同学，词汇量往往比我高出一大截。从初中学英语开始就不爱背单词。在考研阶段，词汇量的重要性胜过四六级，尤其是一些熟词僻义，往往一个单词决定你一道阅读能否做对。所以，一旦你准备学习考研英语，词汇一定是陪伴你从头至尾的一项工作。 考研到底背多少个单词足够？按照大纲的要求，大概是5500多个。实际上，核心单词及其熟词僻义才是考研的重点。单词如何背？在英语复习的前期一定不要着急开始做真题，因为在单词和句子的基础非常薄弱的情况下，做真题的效果是非常差的。刚开始复习英语的第一个月，背单词的策略是大量接触。前半月每天两个list，大概150个单词左右，平均速度大概1分钟看1个，2个半小时可以完成一天的内容。前一个月可以把单词过两遍。 历年的英语真题，单词释义题都是高频考点，这一点在完型中体现的非常突出，不仅是是完型，其实阅读中每年也都有关于单词辨析的题目，掌握了高频单词，对于做题的帮助还是非常大的，英语真题我用的是木糖英语真题手译。 进入第二个月开始刷真题，单词接触的量可以减少，但是对于生疏词应该进行重点的记忆，一天过1个list（75个单词）。一定记住的有两点：①背单词
一．名词解释 1.光轴角（2V）： 两光轴相交的锐角 2.xx线： 在偏光显微镜下观察矿物切面光线较集中的一方沿矿物边缘形成的一条亮带。 3.洛多奇xx色散效应： 当两种介质折射率相差很小时，贝克线发生变化，在折射率较低的矿物一边出现橙黄色细线，在折射率较高的矿物一边出现浅蓝色细线的现象。 4.糙面： 是在偏光显微镜下所见矿物粗糙的表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 5.闪突起： 是旋转物台时，矿物切面的突起时高时低，发生闪动变化的现象。 6.矿物的颜色： 是矿物在单偏光镜下的色泽。 7.多色性： 是非均质体矿物颜色色彩发生改变呈多种色彩的现象。 8.糙面： 偏光显微镜下所见的矿物的粗糙表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。 9.吸收性：
矿物颜色深浅发生改变的现象。 10.消光： 正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象。 11.消光位： 在正交偏光镜下处于消光时的位置。 12.全消光： 旋转物台360度，矿片始终保持黑暗的现象。 13.干涉色： 正交显微镜下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。 14.补色法则： 在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直光轴外的），在45度位置重叠时，两矿片光率体椭圆半径同名半径平行，总光程差等于原来两矿片光程差之和，表现为干涉色升高。异名半径平行时，总光程差等于原来两矿片光程差之差，其干涉色降低。 15.消色： 当光率体椭圆异名半径平行时，总光程差R=0时，矿片黑暗的现象。 16.延性： 矿物晶体沿着一个或两个光率体椭圆半径方向延长的习性。 17.正延性： 切面延长方向与其光率体椭圆长半径平行或交角小于45度。 18.负延性： 切面延长方向与其光率体椭圆短半径平行或交角小于45度。
第一章蛋白质 一、知识要点 （一）氨基酸的结构 蛋白质是重要的生物大分子，其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20种，均为α-氨基酸。每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基，一个氨基，一个氢原子和一个侧链R 基团。20种氨基酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同。 根据20种氨基酸侧链R基团的极性，可将其分为四大类：非极性R基氨基酸（8种）；不带电荷的极性R基氨基酸（7种）；带负电荷的R基氨基酸（2种）；带正电荷的R基氨基酸（3种）。 （二）氨基酸的性质 氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基，所以既是酸又是碱，是两性电解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团，其带电状况取决于它们的pK值。由于不同氨基酸所带的可解离基团不同，所以等电点不同。 除甘氨酸外，其它都有不对称碳原子，所以具有D-型和L-型2种构型，具有旋光性，天然蛋白质中存在的氨基酸都是L-型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性，在280nm处有最大吸收值，大多数蛋白质都具有这些氨基酸，所以蛋白质在280nm处也有特征吸收，这是紫外吸收法定量测定蛋白质的基础。 氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化学反应性，另外，许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨基、羧基等可解离基团，也具有化学反应性。较重要的化学反应有：（1）茚三酮反应，除脯氨酸外，所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应，生成蓝紫色化合物，脯氨酸与茚三酮生成黄色化合物。（2）Sanger反应，α-NH2与2,4-二硝基氟苯作用产生相应的DNB-氨基酸。（3）Edman反应，α-NH2与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT-氨基酸）。Sanger反应和Edmen反应均可用于蛋白质多肽链N端氨基酸的测定。 氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽，由2个氨基酸组成的肽称为二肽，由3个氨基酸组成的肽称为三肽，少于10个氨基酸肽称为寡肽，由10个以上氨基酸组成的肽称为多肽。 （三）蛋白质的结构 蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三维构象或高级结构。 一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接方式，即由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-之间脱去一分子水相互连接。肽键具有部分双键的性质，所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含有游离氨基的一端称为肽链的氨基端或N端，而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或C端。 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结构类型有α-螺旋结构和β-折叠结构，此外还有β-转角和自由回转。右手α-螺旋结构是在
（共158个） 1.干涉 1.等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜，入射角θ不变，改变膜厚o度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。 2. 临界角：光从光密媒质到光媒介质，当入射角大于一特定角度时，没有折射光而被被全n??2?表示，且部反射回光密媒质，这一特定角度称为临界角，用cc n1 3.光波的独立传播定律：两列光比或多列光波在空间相遇时，在交叠区里各自保持自己的振动状态独立传播，互不影响。 4.光源许可宽度：光源临界宽度的四分之一，此时干涉条纹的可见度为0.9。 5.光波叠加原理：光波在相遇点产生的合振动是各个波单独在该点产生的振动的矢量和。 6.驻波：两个频率相同，振动方向相同而传播方向相反的单色光波的叠加将形成驻波。 7.简谐波：波源是简谐振动，波所到之处介质都作同频率同振幅的简谐振动。 8.相干叠加：满足干涉条件波相遇，总振幅是各个波振幅的和。 9.光波的相干条件; 频率相同；存在相互平行的振动分量；出相位差稳定。 10.发光强度：表征辐射体在空间某个方向上的发光状态，体现某一方向上单位立体角内的辐射光通量的大小单位：次德拉。 11.分波面干涉;将点光源发出的光波波面分成若干个子波面，形成若干个点光源发出的多束相干光波。 12. 分振幅干涉：将一束光波的振幅（能量）分成若干部分，形成若干束相干光波。 13. 14.空间相干性：在给定宽度的单色线光源（或面光源）照明的空间中，随着两个横向分布的次波源间距的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个横向分布次波源的空间相干性。 15.时间相干性：在非单色点光源照射的光波场中，随着两个纵向分布的次波之间距离或光程差的变化，其相干程度也随之变化，这种现象称为两个纵向分布次波源的时间相干性。 16.牛顿环：曲率半径很大的平凸透镜与玻璃平板之间的薄空气层形成的同心环形等厚条纹。 2几何光学 1.1球面镜成像 1.费马原理：光沿光程取平稳值的路径传播。平稳值是常数值、极大值或极小值。 2.同心光束;光束中各条光线本身或其延长线相交于同一点的光束，交点称为同心光束的中心。理想球面光学系统：能够保持光束同心性的光学系统。 2. 3.共轴理想光学系统:由球面曲率中心在一同一条直线上的折反射球面组成的理想球面官学系统，简称为理想光学系统。
工程生理学绪论练习题答案 名词解释 ●human anatomy：是研究正常人体形态、结构的科学。 ●human physiology：是研究人体生命活动规律的科学。 ●gross anatomy大体解剖学：用肉眼观察机体各部分形态、结构的科学。如观察运动系统、内脏系统、脉管系统、感官系统、神 经系统的形态结构。 ●histology组织学：用显微镜研究组织细胞的细微结构，电子显微镜研究组织细胞的超微结构。 ●cyemology胚胎学：研究由受精卵到成体的形态结构变化的学科。 填空 ●生理学是一门实验科学，动物实验方法可分为急性实验和慢性实验。 ●人体生理学是研究人体生命活动规律的科学，可从整体、系统、器官、细胞和分子多个水平研究生命过程。 问答题 ●人体解剖学的分科及研究方法？ 答：人体解剖学分为：大体解剖学、组织学及胚胎学。大体解剖学gross anatomy：用肉眼观察机体各部分形态、结构的科学。如观察运动系统、内脏系统、脉管系统、感官系统、神经系统的形态结构。组织学histology：用显微镜研究组织细胞的细微结构，电子显微镜研究组织细胞的超微结构。胚胎学cyemology：研究由受精卵到成体的形态结构变化的学科。 人体解剖学的研究方法有三种： 1、大体解剖学（gross anatomy）的研究方法：经典研究方法，用器械解剖尸体，肉眼观察、比较、度量各个脏器的位置、形状、大小、重量及其结构。 2、应用现代技术在无损伤的条件下观察活体器官结构的研究方法：现代技术的应用能在基本上无损伤的条件下观察许多活体器官的结构，并能对一些器官的血管进行造影。常用的现代技术有：X射线、放射性同位素、电子计算机、X射线扫描体层摄影等。 3、应用光学（电子）显微镜进行显微解剖学及亚细胞、分子水平的解剖学研究：17世纪，光学显微镜的应用把解剖学推进到组织、细胞水平，形成组织学（histology）或显微解剖学（microscopic anatomy）；电子显微镜的发明又使解剖学的研究发展到亚细胞、分子水平。 ●人体生理学的研究一般分为哪几个水平？各水平生理学的研究内容？ 答：人体生理学的知识绝大部分由哺乳动物生理学的研究结果所提供。生理学的研究可大致分为三个不同的水平： 1、细胞和分子水平的研究：研究对象是细胞及其物质分子的运动规律。这方面的生理学知识称为细胞分子生理学。 2、器官和系统水平的研究：阐明各个器官与系统的功能，它们的活动受哪些因素的影响，它们对整体的生理功能有什么意义。这个水平的研究对象是器官和系统。这方面的生理学知识称为器官生理学。 3、整体水平的研究：阐明完整机体各个系统之间、器官之间的相互关系，机体与环境之间的相互作用，整体生理功能调节和适应的规律。这个水平的研究对象是完整机体。 ●结合生物医学工程专业的需要，阐述学习工程生理学的意义、目的。 答：《工程生理学》是研究人体结构、功能规律的一门学科，由人体解剖学和人体生理学两部分组成。人体解剖学分为大体解剖和组织
光学系统设计（五） 参考答案及评分标准 20 分） 21.小 22.色差、色差、场曲 23.95.56 24.球心处、顶点处、齐明点处（r n n n L '+=） 25.%100y y y q z ?' '-'=' 26.0 27.0 28.-0.125、前、0.09375 29.场曲 30.边缘、0.707 31.彗差、畸变、倍率色差 三、名词解释（本大题共5 小题。每小题2 分，共 10 分） 32．像差：实际光学系统所成的像和近轴区所成的像之间的差异称为像差。 评分标准：主要意思正确得2分。 33．二级光谱：如果光学系统已对两种色光校正了位置色差，这两种色光的公共像点相对于第三种色光的像点位置仍有差异，该差异称为二级光谱。 评分标准：答对主要意思得2分。 34．焦深：由于实际像点在高斯像点前后0l '?范围以内，波像差不超过1/4波长，故把0l 2'?定义为焦深，即20u n l 2''≤'?λ 。 评分标准：主要意思正确得2分。 35．正弦差：正弦差是轴外小视场成像的宽光束的不对称性的量度，其表达公式 为y K C S S ' '≈'。 评分标准：主要意思正确得2分。 36．复消色物镜：校正了系统二级光谱的物镜，称为复消色物镜。 评分标准：答对主要意思得2分。 四、简答题（本大题共 6 小题。每小题 5 分，共30 分） 37．简述瑞利判断和斯托列尔准则，二者有什么关系？ 答：瑞利判断：实际波面与参考球面波之间的最大波像差不超过4/λ时，此波面可看作是无缺陷的。 斯托列尔准则：成像衍射斑中心亮度和不存在像差时衍射斑中心亮度之比8.0..≥D S 时，认为光学系统的成像质量是完善的。 这两个准则是相互一致的，当最大波像差为4/λ时，..D S 值刚好约等于0.8
晶体光学试题 判断题 1、要测定矿物的轴性和光性符号，应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。 2、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色不同。 3、对于一轴晶矿物来说，其延性和光性总是一致的。 4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为消色。 5、贝克线的移动规律是下降物台，贝克线总是向折射率大的物质移动。 6、二轴晶光率体，当Np＞Nm＞Ng时，为负光性。 7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。 8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。 9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红，因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。 10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样，在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。 11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠，当异名半径平行时，总光程差等于两矿片光程差之差。 12、在单偏光镜下，黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方向。 13、同一岩石薄片中，同一种矿物的干涉色相同，不同种矿物的干涉色不同。 14、某矿物的干涉色为二级绿，在45°位加云母试板，如同名半径平行，干涉色升高为二级蓝，如异名半径平行，干涉色降低为二级黄。 15、角闪石的多色性只有在垂直Bxa的切面上观察才最明显。 16、当非均质体矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向平行时，矿片就会变黑而消色。 17、在岩石薄片中透明矿物所呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波折射和散射的结果。 18、矿片干涉色的高低取决于矿物性质和矿片厚度，在标准厚度下则受切面双折射率的影响。 19、二轴晶垂直光轴切面的干涉图用途有：确定轴性、光性、切面方向和估计折射率的大小。 20、矿片糙面的明显程度是受矿物软硬和矿片表面光滑程度的影响。 21、在一轴晶平行光轴切面的干涉图中，从中心到边缘干涉色逐渐升高的方向就是Ne的方向。 22、根据Ng、Nm和Np的相对大小可以确定二轴晶矿物的光性正负，当Ng―Nm
第一章： 1、几何光学四项基本定律： 光的直线传播定律：均匀介质中光总是沿直线传播的； 光的独立传播定律：不同光源（非相干光）不同方向的光束独立传播； 光的反射折射定律：符号正负 光路可逆定律： 2、全反射及其产生条件： 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，而没有折射光产生，这种现象称为光的全反射现象。 入射光由光密介质进入光疏介质；入射角必须大于临界角。 3、光程、共轭、完善像： 光程表示在相同的时间内光在真空中通过的路程 共轭：对某一光组组成的光学系统来说，物体的位置固定后，总可以在一个相应的位置上找到物体所成的像，这种物象之间的关系在光学上称为共轭。 完善像：理想光组能使物空间的同心光束转化为像空间的同心光束（球面波仍为球面波），也就是物空间一点经光组成的像仍是一点，即物空间与像空间是：点点对应；线线对应；面面对应而形成的像叫完善像 第二章： 1、单球面折射成像存在球差的原因： 轴上物点粗光束成像：r , n , n’给定，已知L 和U ，求解L’和U’，正弦定理，折射定律 2、焦距，近轴相似： 像方焦距：物点位于左方无限远处的光轴上，即l→∞，表示无穷远处物点对应的像点，称为
像方焦点或后焦点。此时像方截距称为像方焦距，或后焦距。 焦距：像方焦距的正负决定了球面其汇聚还是发散作用，故将像方焦距为焦距 近轴相似：将物方倾斜角U限制在一个很小的范围内，人为选择靠近光轴的光线，只虑近轴光成像，这时可以认为可以成完善像 第三章： 1、理想光学系统、主平面; 理想光学系统：能够对足够大空间内的点以足够宽光束成完善像的光学系统 （通常把物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面”关系的像称为“理想像”，把成像符合上述关系的光学系统称为“理想光学系统”） 理想中，每一个物点对应于唯一的一个像点，即“共轭” 理想中，物空间和像空间都是均匀透明介质，根据光的直线传播定律，由点对应唯一像点可推出直线成像为直线、平面成像为平面，即共线成像理论 主平面：不同位置的共轭面对应不同放大率。总有一对共轭面的垂轴放大率β=1，称其为主平面，物平面称为物方主平面，平面与光轴交点称为主点 2、求轴上某点的像（多种方法）： 第四章： 1、一致像： 当物为左手坐标系，而像变为右手坐标系（或反之），这样的像称为“非一致像”，也叫做“镜像”；当物用左手坐标系，通过光学元件后所成的像仍为左手坐标系，则称这样的像为“一致
B 薄透镜：如果透镜的厚度很小可以忽略，这类透镜即为薄透镜。 波像差：实际波面与理想波面的光程差。 倍率色差：轴外物点发出的两种色光的主光线在清单色光像差的高斯像面上交点高度之差。 不晕成像：当光学系统满足正弦条件时，若轴上点理想成像，则近轴物点也理想成像，即光学系统既无球差也无正弦差。 C 垂轴放大率：像的大小与物的大小之比。 出瞳：孔径光阑经过后面的光组在像空间所成的像。 出射窗：视场光阑经过后面的光组在物空间所成的像。 D 独立传播定律：不同光源发出的光在空间某点相遇时，彼此互不影响各光束独立传播。 等晕成像：轴上点与轴外点有相同的成像缺陷，我们将这样的成像称为等晕成像。 对准误差：对准后偏离置中或重合的线距离或角距离。 E 二级光谱：若 F 光在0.707带相交，即校正了位置色差，但二色光的交点与D 光的球差曲线并不重合，则称该交点到D 光球差曲线的轴向距离为二级光谱。（图形上线段表示） F 费马原理：光从一点传播到另一点，期间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值。 反射定律：反射光线位于由入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线位于法线两侧，且反射角与入射角的绝对值相等，符号相反。 反射棱镜的主截面：由棱镜光轴所构成的平面。 辐射能：以电磁辐射形式发射、传输、或接收的能量称为辐射能。 发光强度：在某一方向上，单位立体角内发出的光通量的大小，表征的是辐射体在某一方向上的发光状态。 辐通量：单位时间内发射、传输或接收的辐射能称为辐通量。 发光效率：辐射体发出的总光通量与该光源的耗电功率之比。 G 高斯像面：过高斯像点并垂直于光轴的平面。 光的独立传播定律：不同光源发出的光在空间某点相遇时，彼此互不影响各光束独立传播。 光阑：限制成像光束和成像范围的薄金属片。 光线：没有直径没有体积但却携带有能量并具方向性的几何线。 光束：与波面对应的所有光线的集合称为光束。 光学间隔：前一个光组的像方焦点与后一个光组的物方焦点之间的距离。 光焦度：折合焦距的倒数。 光楔：折射角很小的棱镜称为光楔。 光瞳衔接原则：前一个光学系统的出瞳应该与后一个光学系统的入瞳相重合，否则就会出现光束拦截现象。 光照度：单位受照面积接受的光通量，定义为光照面的光照度。 光通量：标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量。 光出射度：光源单位发光面积发出的光通量。 光谱光视效率：人眼对不同波长视觉刺激程度的量。 光亮度：体现的是光源投影到某方向的单位面积、单位立体角内光通量的大小。 H 慧差：表示轴外物点宽光束经光学系统成像后失对称的情况 弧失面：垂直于子午面并且经过主光线的平面。 J 角放大率：在近轴区内，角放大率为一对共轭光线的像方孔径角与物方孔径角之比。 节点：角放大倍率为一的一对共轭点。 焦距：主点与焦点之间的距离。 渐晕：轴外点发出的充满入瞳的光被透镜的通光口径所拦截的这种现象。 景深：在景像平面上成清晰像的空间深度。 近景平面：能成清晰像的最近的平面称为近景平面 近视眼：若眼睛的远点位于眼前有限距离称为近视眼。 K 孔径角：光线与光轴的夹角。 孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑为孔径光阑。 L 拉赫不变量：nuy=n ’u ’y ’ 理想光学系统：任意大的空间中以任意宽的光束都成完善像的理想模型。 棱镜的偏向角：棱镜的出射光线与入射光线之间的夹角。 棱镜的光轴：光学系统的光轴在棱镜中的部分。 棱：工作面的交线称为棱镜的棱。 棱镜的展开：用一等效的平行平板来取代光线在反射棱镜两折射面之间的光路，这种做法叫做棱镜的展开。 立体角：以立体角的顶点为球心，作一个半径为R 的球面，用此立体角的边界在此球面上所截得面积除以半径的平方来标志立体角。 立体视觉半径：人眼能分辨远近的最大距离。 立体视觉阀：双眼能分辨两点间的最短深度
晶体光学及光性矿物学(高起专) 填空题 1. 一轴晶垂直光轴光率体切面的形态为___(1)___ ，双折射率为 ___(2)___ 。(4分) (1). 正确答案是: 圆(2). 正确答案是: 0 2. 同一块岩石薄片中，同种矿物的不同颗粒干涉色不同是由于___(3)___ 不同；石英和普通辉石的最高干涉色不同是因为二者的___(4)___ 不同。(4分) (1). 正确答案是: 矿片切面方位(2). 正确答案是: 最大双折射率 3. 二轴晶正光性矿物光率体垂直Bxa切面形态为___(5)___ ，双折射率为___(6)___ ，垂直Bxo切面形态为 ___(7)___ ，双折射率为___(8)___ 。(8分) (1). 正确答案是: 椭圆(2). 正确答案是: Nm-Np (3). 正确答案是: 椭圆(4). 正确答案是: Mg-Nm（+） 4. 一轴晶垂直OA切面干涉图的特征为 ___(9)___ 。(2分) (1). 正确答案是: 由黑十字和同心干涉色圈组成，转物台，干涉图像不变名词解释 5. 双折射和最大双折射率(6分)正确答案是：双折射：光进入非均质体矿物时，除特殊方向外均要分解成振动方向不同互相垂直的两束偏光称双折射。最大双折射率：平行光轴（一轴晶）或平行光轴切面上的双折射率称为最大双折射率。 6. 均质体和非均质体(6分)正确答案是：均质体是各向同性的介质，其光学性质在各个方向都是相同的，包括一切非均质的物质和等轴晶系的矿物；非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。 7. 消光和消色(6分)正确答案是：消光：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象；消色：正交偏光下450位置两矿片叠加时，总光程差为零，视域变黑的现象。 8. Bxa和Bxo(6分)正确答案是：Bxa为光轴角的锐角平分线；Bxo为光轴角的钝角平分线。 9. 闪图和闪突起(6分)正确答案是：⑴单斜晶系、二轴负光性（需写出判断理由）。⑵长半径：Ng，短半径：Np，解理纹与Ng呈30o角。⑶光轴面为Ng-Np面，∥（010），垂直于B轴。⑷双折率为Ng－Nm=0.01。 问答题 10. 一个I级紫红干涉色的橄榄石切面，在物台上，放入一个云母试板，橄榄石旋转物台一周，干涉色如何变化。(1正确答案是：干涉色分别从I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白（从 I级灰白、II级兰或I级黄开始均可以 11. 当Nm趋近于Np时，光率体有什么变化？当Nm=Np时为几轴晶，什么光性符号？当Nm趋近于Ng时，光率体有什么变化？当Nm=Ng为几轴晶，什么光性符号？(10分) 正确答案是：二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（+）二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（-）。 12. 简述测定角闪石多色性公式的步骤。(12分) 正确答案是：选择⊥OA和∥OAP的切面，在⊥OA切面上测量Nm的颜色，在∥OAP切面上测量Ng，Np的颜色。1）选垂直OA切面，按单、正、锥偏光镜下特征选。 2）单偏光镜下观察颜色，为绿色，记录Nm=绿色。 3) 选//OAP切面，多色性最明显，干涉色最高，干涉图为闪图。测半径名称，长径=Ng，短径=Np 4）使Ng//PP，单偏光镜下观察颜色，为深绿色，记录Ng=深绿色。 5）使Np//PP，单偏光镜下观察颜色，为浅黄绿色，记录Np=浅黄绿色。6）写出多色性公式：Ng=深绿，Nm=绿， Np=浅黄绿。