天津大学工程光学习题课I.ppt

ilru r
i n i n
(1)r(1
i ) u
2
5.单个折射面的成像公式（定义、公式、意义）
1）垂轴放大率
判断像的正倒、虚实及缩放。
y' y
nl' n'l
2）轴向放大率
3）角放大率γ 4） γ=
u' u
n1 n
5）拉赫不变量 J=n’u’y’=nuy
n
1nr2
nr1r2
r1
n
1d
2）
1/
f
'
n
11
2
n
12
n
d12
15
例1（关于理想光学系统光线的性质）
常见题型：①图解法求像；②判断画图的正误 作图确定主面位置并求AB的像
A
B
F
J J’ F’
16
A
B'
B
FH
H’ J J’
F’
A'
17
求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统 像方的基点位置和焦距。
7. 解析法求像方法为何？（牛顿公式、高斯公式） 1）牛顿公式：
8
2）高斯公式：
9
8. 由多个光组组成的理想光学系统的成像公式？
（过渡公式） l2 l1 d1
1 d1 f1 f 2
x2 x1 1
yk y1
y1 y1
y2 y2
yk yk
1 2 k
9. 理想光学系统两焦距之间的关系？
A’
-l1=50
d l2 l1’
-l3’
-l2’
-l3
20
例3（关于光组的组合和牛顿公式的应用）
试以两个薄透镜组按要求组成光学系统 1）两透镜组间间隔不变，物距任意而倍率
不变； 2）物距不变，两透镜组间的间隔任意改变
而倍率不变。 并求组合倍率值。
21
讨论与作业
1-13（区分近轴光路和远轴光路计算） 2-15（物距和节点的概念）
3
6.球面反射镜成像公式(n'=-n)
1 1 2 l l r
J = u’y’ = - uy
l' l
2
1
4
7.共轴球面系统公式（过渡公式、成像放大率公式）
2.....k , 12......k , 1 2...... k ,
5
第二章 理想光学系统
1.共轴理想光学系统的成像性质是什么？ （3 大点）
第一章 几何光学的基本定律与成像概念
1. 几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解释） 1）光的直线传播定律 2）光的独立传播定律 3）反射定律和折射定律（全反射及其应用） 4）光路的可逆性： 5）费马原理： 6）马吕斯定律：
2. 完善成像条件（3种表述）
1
3. 应用光学中的符号规则（6条） 4. 单个折射球面的光线光路计算公式（近轴、远轴）
2.无限远的轴上（外）物点的共轭像点是什么？ 它发出的光线有何性质？
6
3. 无限远的轴上（外）像点的对应物点是什 么？
4. 物（像）方焦距的计算公式为何？
f h tgU
f ' h tgU '
5. 物方主平面与像方主平面的关系为何？ 其 用途为何？光学系统的节点及性质？
7
6. 图解法求像的方法为何？ （可选择的典型光线和可利用的性质5条+1条）
L1
L2
A
B
F1
F2’ FF11’
F2
18
例2（关于单个折射球面的组合、反射、符号规则的应用）
已知一个半径均为20mm的双凸透镜，置 于空气中。物A位于第一球面前50mm处， 第二面镀反射膜，该物镜所成实像B位于第 二面前5mm处，若按薄透镜处理，求该物 镜的折射率n。
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A—A’—B’—B
A
B B’
22
h1 f1
h2 h1 d1tgU1
tgU 2
tgU 3
tgU 2
h2 f 2
h3 h2 d2tgU 2
tgU3 tgU 3
h3 f3
13
12.两种典型的光组组合及其特点（组成、特点和应 用）
1）远摄型光组：
2）反远距型光组：
14
13. 透镜焦距公式(在空气中)
1）
f
'
f n fn
10
10. 理想光学系统的放大率？ （定义、公式、物理意义、与单个折射面公式的 区别和联系） 1）轴向放大率
2）角放大率
3）
11
11.理想光学系统的组合公式为何？正切计算法？ 1）焦距： 2）光焦度： 3）焦点位置： 4）主平面位置：
12
5）正切计算公式：
tgU1
tgU 2