第2章几何光学4
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复习提纲第一章光和光的传播说明:灰色表示错误。
§1、光和光学判断选择练习题:1. 用单色仪获得的每条光谱线只含有唯一一个波长;2. 每条光谱线都具有一定的谱线宽度;3. 人眼视觉的白光感觉不仅与光谱成分有关,也与视觉生理因素有关;4. 汞灯的光谱成分与太阳光相同,因而呈现白光的视觉效果;§2、光的几何传播定律判断选择练习题:1. 光入射到两种不同折射率的透明介质界面时一定产生反射和折射现象;2. 几何光学三定律只有在空间障碍物以及反射和折射界面的尺寸远大于光的波长时才成立;3. 几何光学三定律在任何情况下总成立;§3、惠更斯原理1. 光是一种波动,因而无法沿直线方向传播,通过障碍物一定要绕到障碍物的几何阴影区;2. 惠更斯原理也可以解释波动过程中的直线传播现象;3. 波动的反射和折射无法用惠更斯原理来解释;§4、费马原理1)费马定理的含义,在三个几何光学定理证明中的应用。
判断选择练习题:§5、光度学基本概念1)辐射通量与光通量的含义,从辐射通量计算光通量,视见函数的计算2)计算一定亮度面光源产生的光通量3)发光强度单位坎德拉的定义。
判断选择练习题:1. 人眼存在适亮性和适暗性两种视见函数;2. 明亮环境和黑暗环境的视见函数是一样的;3. 昏暗环境中,视见函数的极大值朝短波(蓝色)方向移动;4. 明亮环境中,视见函数的极大值朝长波(绿色)方向移动;7. 在可见光谱范围内,相同的辐射通量,眼睛对每个波长的亮度感觉都一样;8. 在可见光谱范围内,相同的辐射通量,眼睛对波长为550nm 光辐射的亮度感觉最强;9. 理想漫射体的亮度与观察方向无关;10. 不同波长、相同辐射通量的光辐射在人眼引起的亮度感觉可能一样;填空计算练习题:计算结果要给出单位和正负1、波长为400nm、500nm、600nm 、700nm 的复合光照射到人眼中,已知这些波长的视见函数值分别为0.004、0.323、0.631、0.004,若这些波长的辐射通量分别为1W 、2W 、3W 、4W ,则这些光在人眼中产生的光通量等于。
部分作业答案 几何光学部分第一章 几何光学基本定律与成像16、一束平行细光束入射到半径为30r mm =、折射率为 1.5n =的玻璃球上,求其会聚点的位置。
如果在凸面镀上反射膜,其会聚点应在何处?如果凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中的会聚点在何处?反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处?解:玻璃球可以看作两个折射球面组合在一起,设凸面为第一面,凹面为第二面 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态,使用单折射球面物像关系公式1111111n n n n l l r ''--=' 由11111.5;1;;30n n l r mm '==→-∞=,得190l mm '=。
对于第二面,由于两球面顶点距离260d r mm ==,所以222121.0; 1.5;30;30n n l l d mm r mm ''===-==-,由物像关系 2222222n n n n l l r ''--=' 得215l mm '=,即会聚点位于第二面顶点右侧15mm 处。
(2) 将第一面镀膜,形成反射镜,就相当于凸面镜,则11111;1;;30n n l r m m '==-→-∞=,得到115l mm '=,即会聚点位于第一面顶点右侧15mm 处。
(3)光线经过第一面折射后第二面镀膜则22221.5; 1.5;30;30n n l mm r mm '==-==-,得到210l mm '=-,即反射光束在玻璃球内的会聚点位于第二面顶点左侧15mm 处。
(4)再经过第一面折射,将其记为第三面,则333231.5; 1.0;2106050;30n n l l r mm r mm ''===+=-+== 由物像关系3333333n n n n l l r ''--=' 得375l mm '=,即光束从玻璃球出来后的会聚点位于第一面顶点右侧75mm 处,也是第二面顶点右侧15mm 处。
工程光学课件总结班级:姓名:学号:目录第一章几何光学基本原理 (1)第一节光学发展历史 (1)第二节光线和光波 (1)第三节几何光学基本定律 (3)第四节光学系统的物象概念 (5)第二章共轴球面光学系统 (6)第一节符号规则 (6)第二节物体经过单个折射球面的成像 (7)第三节近轴区域的物像放大率 (10)第四节共轴球面系统成像 (11)第二章理想光学系统 (13)第一节理想光学系统的共线理论 (13)第二节无限远轴上物点与其对应像点F’---像方焦点 (14)第三节理想光学系统的物像关系 1,作图法求像 (17)第四节理想光学系统的多光组成像 (21)第五节实际光学系统的基点和基面 (25)第六节习题 (27)第四章平面系统 (27)第一节平面镜 (27)第二节反射棱镜 (28)第三节平行平面板 (30)第四节习题 (31)第五章光学系统的光束限制 (31)第一节概述 (31)第二节孔径光栅 (33)第三节视场光栅 (34)第四节景深 (35)第五节习题 (36)第八章典型光学系统 (36)第一节眼睛的光学成像特性 (36)第二节放大镜 (39)第三节显微镜系统 (40)第四节望远镜系统 (44)第五节目镜 (46)第六节摄影系统 (47)第七节投影系统 (49)第八节光学系统外形尺寸计算 (49)第九节光学测微原理 (52)第一章几何光学基本原理光和人类的生产活动和生活有着十分密切的关系,光学是人类最古老的科学之一。
对光的每一种描述都只是光的真实情况的一种近似。
研究光的科学被称为“光学”(optics),可以分为三个分支:几何光学物理光学量子光学第一节光学发展历史1,公元前300年,欧几里得论述了光的直线传播和反射定律。
2,公元前130年,托勒密列出了几种介质的入射角和反射角。
3,1100年,阿拉伯人发明了玻璃透镜。
4,13世纪,眼镜开始流行。
5,1595年,荷兰著名磨镜师姜森发明了第一个简陋的显微镜。