应用光学chapter 5
- 格式:ppt
- 大小:3.43 MB
- 文档页数:27
应用光学习题应用光学习题.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= )进入水( n= ),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= 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。
第一章几何光学基本定律与成像概念波面:某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面, 为光波波阵面的传播,与波面对应的法线束就是 光束。
波前:某一瞬间波动所到达的位置。
光线的四个传播定律:1)直线传播定律: 在各向冋性的均匀透明介质中,光沿直线传播,相关自然现象有:日月食,小孔成像等。
2)独立传播定律: 从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中 的某点时彼此不影响,各光线独立传播。
3) 反射定律:入射光线、法线和反射光线在同一平面内,入射光线和反射光线在法线 的两侧,反射角等于入射角。
4) 折射定律:入射光线、法线和折射光线在同一平面内;入射光线和折射光线在法线 的两侧,入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率(折射)光线的方向射到媒质表面,必定会逆着原来的入射方 向反射(折射)出媒质的性质。
光程:光在介质中传播的几何路程 S 和介质折射率n 的乘积。
各向同性介质: 光学介质的光学性质不随方向而改变。
各向异性介质:单晶体(双折射现象)马吕斯定律:光束在各向同性的均匀介质中传播时, 始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
全反射临界角:C = arcsin 全反射条件:1) 光线从光密介质向光疏介质入射。
2) 入射角大于临界角。
共轴光学系统: 光学系统中各个光学兀件表面曲率中心在一条直线上。
物点/像点:物/像光束的交点。
实物/实像点: 实际光线的汇聚点。
虚物/虚像点: 由光线延长线构成的成像点。
共轭:物经过光学系统后与像的对应关系。
( A , A'的对称性)完善成像:任何一个物点发出的全部光线,通过光学系统后,仍然聚交于同一点。
每一个物之比,即sin Isin In' n简称波面。
光的传播即 光路可逆:光沿着原来的反射 费马原理: 光总是沿光程为极小,极大,或常量的路径传播。
n2ni点都对应唯一的像点。
应用光学各章知识点归纳第一章几何光学基本定律与成像概念波面:某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面,简称波面。
光的传播即为光波波阵面的传播,与波面对应的法线束就是光束。
波前:某一瞬间波动所到达的位置。
光线的四个传播定律:1)直线传播定律:在各向同性的均匀透明介质中,光沿直线传播,相关自然现象有:日月食,小孔成像等。
2)独立传播定律:从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响,各光线独立传播。
3)反射定律:入射光线、法线和反射光线在同一平面内,入射光线和反射光线在法线的两侧,反射角等于入射角。
4)折射定律:入射光线、法线和折射光线在同一平面内;入射光线和折射光线在法线的两侧,入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比,即nn I I ''sin sin = 光路可逆:光沿着原来的反射(折射)光线的方向射到媒质表面,必定会逆着原来的入射方向反射(折射)出媒质的性质。
光程:光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。
各向同性介质:光学介质的光学性质不随方向而改变。
各向异性介质:单晶体(双折射现象)马吕斯定律:光束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波面的正交性,并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。
费马原理:光总是沿光程为极小,极大,或常量的路径传播。
全反射临界角:12arcsinn n C = 全反射条件:1)光线从光密介质向光疏介质入射。
2)入射角大于临界角。
共轴光学系统:光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。
物点/像点:物/像光束的交点。
实物/实像点:实际光线的汇聚点。
虚物/虚像点:由光线延长线构成的成像点。
共轭:物经过光学系统后与像的对应关系。
(A ,A ’的对称性)完善成像:任何一个物点发出的全部光线,通过光学系统后,仍然聚交于同一点。
每一个物点都对应唯一的像点。