工程光学第八讲(完整)
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一、名词解释1.波振面:某一时刻其振动相位相同的点构成的面。
2.光程:光在介质中传播的几何路径与折射率的乘积。
3.饱和度:颜色接近光谱色的程度。
4.干涉条件:频率相同;振动方向相同;相位差恒定。
5.物方截距:顶点到光线与光轴交点的距离。
6.辐射通量:单位时间内发射、传输或接受的辐射能。
7.垂轴放大率:像的大小与物体大小之比,即yy '=β。
8.轴向放大率:物平面沿光轴作一微量的移动dx 时,其像平面就移动相应的距离'dx ,两者之比,即dxdx '=α。
9.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或反射,其光程为极值,也就是说:光沿着光程为极值的路径传播。
10.时间相干性:光通过相干长度所需的时间称为相干时间,若同一光源在相干时间t ∆内不同时刻发出的光,经过不同的路径相遇时能够产生干涉,称这种相干性为时间相干性。
11.获得相干光的方法:分振幅法;分波阵面法。
12.光楔:折射角很小的棱镜。
13.物方孔径角:入射光线与光轴的夹角。
14.光轴:光学系统的各光学元件的表面曲率中心连成的直线。
15.光的衍射:光线偏离直线传播的现象。
16.成像系统分辨率:能够分辨开两个靠近的点物或物体细节的能力。
17.偏振光:光矢量的方向和大小有规律变化的光。
18.线偏振光:光矢量的方向不变,大小随相位变化的光。
19.全反射:光波从光密介质射向光疏介质时,增大折射角,却没有折射光,所有的光都反射回光密介质的现象。
20.发散透镜:对光线有发散作用的透镜称为发散透镜,光焦度φ为负值,亦称为负透镜。
21.辐射能:以电磁波形式发射、传输或接受的能量。
22.干涉条纹可见度:mM m M I I I I k +-=,表示干涉场中某处条纹亮暗反差的程度,为最小光强为最大光强,m M I I 。
23.角放大率:折射球面将光束变亮或变细的能力;过光轴上一对共轭点,任取一对共轭光线,其与光轴夹角分别为u 和'u ,这两个角度正切之比为这对共轭点的角放大率βγ1't a n 't a n n n u u ==。
第八章 典型光学系统1.一个人近视程度是D 2-(屈光度),调节范围是D 8,求: (1)远点距离; (2)其近点距离;(3)配戴100度近视镜,求该镜的焦距; (4)戴上该近视镜后,求看清的远点距离; (5)戴上该近视镜后,求看清的近点距离。
解: ① 21-==rl R )/1(m ∴ m l r 5.0-=②P R A -= D A 8= D R 2-= ∴D A R P 1082-=--=-=m P l p 1.01011-=-== ③fD '=1∴m f 1-=' ④D D R R 1-=-='m l R1-=' ⑤P R A '-'= D A 8= D R 1-='D A R P 9-=-'='m l P11.091-=-=' 2.一放大镜焦距mm f 25=',通光孔径mm D 18=,眼睛距放大镜为mm 50,像距离眼睛在明视距离mm 250,渐晕系数为%50=k ,试求(1) 视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置。
eye已知:放大镜 mm f 25=' mm D 18=放 mm P 50=' mm l P 250='-'%50=K求:① Γ ② 2y ③l 解:①fDP '-'-=Γ1 25501252501250-+=''-+'=f P f 92110=-+=②由%50=K 可得: 18.050*2182=='='P D tg 放ω ωωtg tg '=Γ ∴02.0918.0==ωtg Dytg =ω ∴mm Dtg y 502.0*250===ω ∴mm y 102= 方法二:18.0='ωtg mm tg y 45*250='='ω mm l 200-=' mm fe 250='mm l 2.22-= yy l l X '==='=92.22200β mm y 102=③ l P D '-'= mm D P l 20025050-=-=-'='f l l '=-'11125112001=--l mm l 22.22-=3.一显微镜物镜的垂轴放大率为x3-=β,数值孔径1.0=NA ,共扼距mm L 180=,物镜框是孔径光阑,目镜焦距mm f e 25='。