应用光学总复习.ppt

平面镜类: 穿衣镜、潜望镜 、内窥镜
凸透镜类:放大镜、 远视镜 凹透镜类:近视镜
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桃花 黄瓜 杨花 百合 玉米 油菜花
谜语 不论平地与山尖 无限风光尽被占 采的百花酿成蜜 为谁辛苦为谁甜
一、传粉
1、传粉的定义：
植物开花后，成熟的花药会自动 裂开，花粉从花药里散发出来，通 过一定的方式，落到雌蕊柱头上的 过程，叫做传粉。
练习三
1.焦距为5厘米的凸透镜，当物体在主轴上距焦距为2厘 米时,所成的像一定是__________.
2.物体放在凸透镜为10厘米时成倒立的放大的实像,当物体 到凸透镜为18厘米时成倒立的缩小的实像,则该凸透镜的 焦距范围是_________,当物体在凸透镜8厘米时,成_____像.
开放性试题(一)
昆虫
2、
（虫媒花）艳丽的花冠，芬芳的花
传粉媒介
香，甜美的花蜜
风力 （风媒花）
没有艳丽的色彩，芳 香的气味
花粉
柱头
鼠尾草
花粉粒 小而轻
花柱丝状， 柱头分叉
自 概念：花粉落到同一朵
花
花的柱头上
传
粉 举例：小麦、水稻、豌豆
甲
异 概念：一朵花的花粉落
花
到另一朵花的柱 头上
乙
传 粉
举例：鼠尾草，玉米
雄花
镜面反射：
漫反射：
练习一
1.日月食现象是由于光在均匀介质中________形 成的,光在真空的传播速度为____,在其他介质中 光的传播速度都比这个速度小.
2.坐在教室中不同位置的同学，都能看到讲 台上的老师,这是因为光照到老师身上发生 了_______的缘故.
3.要想使反射光线跟入射光线垂直，入射角

谢谢！
《应用光学》全套
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
பைடு நூலகம்
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿

光学理论的发展
随着时间的推移，光学理论不断得到完善和发展，包括几何光学、 波动光学和量子光学等分支的形成。
光学理论的贡献
光学理论在科技、军事、医疗等领域发挥了重要作用，推动了人类文 明的进步。
光学仪器的发明与改进
光学仪器的发明
望远镜、显微镜等光学仪器的发明，极大地拓展了人类的视野和 能力。
光学仪器的改进
凸透镜、凹透镜、双凸透镜等 。
透镜的焦距
定义、计算方法及在光学仪器 中的作用。
成像原理
通过透镜的光线会聚或发散， 形成实像或虚像的过程。
成像公式
1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦 距，u为物距，v为像距。
望远镜与显微镜
望远镜的种类
反射式望远镜、折射式望远镜等。
望远镜与显微镜的工作原理
通过透镜和反射镜组合，将远处或微小物体 放大，便于观察。
显微镜的种类
光学显微镜、电子显微镜等。
望远镜与显微镜的应用
天文学、生物学、医学等领域。
光的折射与反射
01
02
03
光的折射定律
入射角i、折射角r和介质 折射率n之间的关系。
光的反射定律
入射角i、反射角r和界面 法线n之间的关系。
折射与反射的应用
眼镜、摄影镜头、光学仪 器等。
全息摄影与干涉测量
全息摄影原理
《光学复习》PPT课件
目录
• 光学基础知识 • 光学仪器与现象 • 光学应用 • 光学发展史 • 复习与思考
01 光学基础知识
光的本质
光的波动性
光是一种电磁波，具有波动的性质，如干涉、衍射等。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光子是光的能量单位，可以解释光电效应等现象。

作业：某年轻人的远点距离为-0.5m，眼睛的调节范 围为10D（视度，折光度），问，他的近点距离是多 少？他应配什么的合适眼睛，带上眼镜后，他的远点 和近点距离各是多少？
远点：眼睛自动调焦所可能看清最远的点 (r) 。其倒数(R)是远 点会聚度的屈光度数。
近点：眼睛自动调焦所可能看清最近的点 (p) 。其倒数(P) 是近点会聚度的屈光度数。
下表是正常眼在不同年龄时的调节能力
4. 眼睛的缺陷及校正
正常眼：远点在无限远，水晶体的像方焦点F′在视网膜上。
近视眼：F′在视网膜前，远点在有限远处，通常采用近视眼的 远点距离所对应的视度表示近视的程度；可戴负透镜校正。 远视眼：F′在视网膜后，远点为一虚像点，位于视网膜之后； 可戴正透镜校正。 眼镜片的像方焦点正好和近视（远视）眼的远点重合。 散光：折射面曲率异常，两个互相垂直的方向有不同的焦距，矫 正应配戴柱面透镜 斜视：水晶体位置不正或折射面曲率异常，矫正应配戴光楔
四、显微物镜
主要光学特性参数有：
1. 放大率
物
： 物
NA 2. 数值孔径NA：NA决定了物镜的分辨能力 f 3. 线视场： 2 y 1 20 201 4. 工作距离：从物镜的第一个面顶点到物面的距离。
5. 物镜的通光口径：
f 1
n sin U
NA n sin U
一、放大镜的放大率
物AB在F后很近处 人眼瞳孔在F’或其附近 直接观察时物在明视距离处
250m m 0 f
正常眼，物在物方焦面上，成像于无穷远，则 M 仅被 f’所决定。
注：目视光学仪器目镜的工作原理和视角放大率的计算与放大镜完
全相同。
二、放大镜的光束限制和视场
一般情况下，眼瞳为孔阑也是出瞳，放大镜是渐晕光阑。系统 没有实像面，因此没有视场光阑。

光学实验专题复习
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

光学在生活中的应用
01
02
03
04
照明
利用光学原理设计的灯具，提 供舒适、高效的照明。
显示技术
电视、电脑显示器等利用光学 技术实现图像显示。
光学通信
光纤技术用于高速、大容量的 数据传输。
摄影
记录生活点滴，分享美好时刻 。
光学在科技中的应用
量子光学
研究光与物质相互作用中的量 子现象，为量子计算和量子通
信等领域提供基础。
光刻技术
用于集成电路制造，是现代电 子工业的基础。
光学传感
检测物理、化学和生物等参数 ，广泛应用于环境监测、医疗 诊断等领域。
光学信息处理
利用光学原理实现快速、高效 的信息处理，应用于图像识别
、语音识别等领域。
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感谢您的观看
光的干涉和衍射
总结词
光的波动性质
详细描述
光的干涉是指两束或多束光波在空间某些区域相遇时，相互叠加产生加强或减弱的现象。而光的衍射 是指光波在传播过程中遇到障碍物时，光波发生弯曲的现象。这两种现象都是光波动性的表现。
02 光的干涉
干涉现象
光的干涉是指两束或多束相干 光波在空间某些区域相遇时， 相互叠加产生加强或减弱的现 象。
干涉现象是光学中的重要现象 ，在光学仪器、信息光学、量 子光学等领域有广泛应用。
干涉现象的发现和研究为光的 波动理论提供了重要的实验证 据。
干涉条件
相干性
参与干涉的光波必须是相干的，即具 有相同的频率、振动方向和相位关系 。
平行性
稳定性
光波传播过程中，光程差的变化必须 足够慢，以保证干涉现象的稳定。
《光学复习课》ppt课件

应用 光 学
复习课件 第一章 祝同学们考 试顺利
2
波动说
• 其认为
Wave theory
• 代表人物 – 胡克（R. Hooke） – 惠更斯（C. Huygens）提出的。 – 光是一种波动，光的传播不是微粒的运动， 而是运动能量按波的形式迁移的过程。 – 波动说能更简单地解释光的反射、折射现象。 – 遗憾的是由于把光现象看成某种机械运动过程，认 为光是一种弹性波，因而必须臆想一种特殊的弹性介 质（以太ether）充满空间，这种介质应密度极小和弹 性模量极大。这些均无法实验验证。
24
5.费马原理 • 几何光学的三个基本定律，说明了光从一点传
播到另一点的传播规律，而费马原理则从光程 的角度阐述光的传播规律
• 费马原理，不是建立在实验基础上的定律，也
不是从数学上导出的定理，而是一个最基本的 假设。
• 费马原理是几何光学中光传播的理论基础。很
多定律和对事物总图像的描述，均可由其得到 正确的结果，但不是一种计算工具。
9
•
波前 wave front 波前：某一瞬间波动所到达的位置构成的曲面 波面：传播过程中振动相位相同的各点所连结成的曲面 在任何的时刻都只能有一个确定的波前；波面的数目则是 任意多的 球面波：波面为球面的波，点光源 平面波：无穷远光源 柱面波：线光源
10
• 光线：传输光能的有方向的几何线
2.几何光学的适用条件 • 光学系统的尺度远大于光波的波长 • 介质是均匀和各向同性的
• 几何光学(Geometrical Optics)又叫射线光 学，是光学的重要组成部分，也是光学的基础。 • 它采用几何方法研究光在均匀介质中的传播 及应用，不涉及光的本质问题。 • 其基础是光波长趋于零(λ<<a, a为物体尺度)。

有渐晕时，斜光束的宽度不单由孔径光阑的口径确定， 有渐晕时，斜光束的宽度不单由孔径光阑的口径确定，而且还 与其余光学零件或光阑的口径有关
应用光学讲稿
§5-2 望远系统中成像光束的选择 一、双目望远镜
1、光学系统图 、 视放大率： 视放大率： Г=6 成像范围（视场角）：2ω=8°30’ 成像范围（视场角）：2 =8° ）： 出瞳直径： 出瞳直径： 出瞳距离： 出瞳距离： 物镜焦距： 物镜焦距： 目镜焦距： 目镜焦距： D´=5mm l´z≥11mm f´物=108mm f´目=18mm
10 （1） tg ω = ，所以 240
（2）
1 ω = arctg 即为物方视角。 24
1 ω ′ = arctg 即为像方视角。 3
10 tg ω ′ = ，所以 30
（3）出瞳是孔径光阑在系统像空间所成的像，对目镜来说：
l = −240 mm − 30 mm = − 270 mm
应用光学讲稿
出瞳：是光能最集中的地方， 出瞳：是光能最集中的地方，为了看清整个视场 眼睛的瞳孔应该和出瞳重合。 ，眼睛的瞳孔应该和出瞳重合。 对出瞳距离必须有一定的要求，一般仪器大于6毫米， 对出瞳距离必须有一定的要求，一般仪器大于 毫米， 毫米 对于军用仪器，要大一些，可能大于20毫米 毫米。 对于军用仪器，要大一些，可能大于 毫米。 出瞳直径的大小，直接与像的亮暗有关 出瞳直径的大小， 问题：是否出瞳直径越大越好，出瞳距离越长越好？ 问题：是否出瞳直径越大越好，出瞳距离越长越好？
应用光学讲稿
二 光阑概念 1、孔径光阑（Aperture Stop） 、孔径光阑（ ） 光束口径的光阑 2、视场光阑（Field Stop） 、视场光阑（ ） 限制成像范围的光阑 底片框 3、消杂光光阑（False 、消杂光光阑（ Light Stop） ）

※从上述定律可以得到光线传播的一 个重要原理—光路的可逆性原理。利 用这一原理，可以由物求像，也可以 由像求物。
• 图1-9
※光学系统 的作用之一是对物体成像，因此必须搞 清物像的基本概念和它们的关系。
※物体通过光学系统（光组）成像，光学系统(各 种光学仪器)由一系列光学零件 组成。。
※光学系统一般是轴对称的，有一条公共轴线，
全反射现象
当
一般情况下，光线射至透明介质的分界面时将发 生反射和折射现象。
光 由
由公式 n sin I n' sin I ' 可知
光
密
sin I sin I '
介 质
射
即折射光线较入射光线偏离法线
向
光
疏
sin I ' 不可能大于1，此时入射光线将不能射入
另一介质。
按照反射定律在介面上全部被反射回原介质
原点
+
-
原点
※ 原点规定：
（1）曲率半径 r ,以球面顶点O为原点，球
心C在右为正，在左为负。
E
A
C
O +r
E
A
C
-r O
（2）物方截距L 和像方截距L’ 也以顶点O为原点，到光线
与光轴交点，向右为正，向左为负。
E
A
A’
O
C
-L
+L’
E
A
A’
O
C
-L’
-L
（3）球面间隔 d 以前一个球面的顶点为原点， 向右为正，向左为负。
（在折射系统中总为正，在反射和折反系统中才有为负的情况）
O1
O2
+d
O1
O2

R 2
1 r 0.5m R
1 f 0.5m 2
1 1 1 (n 1)( ) f r1 r2
r 750m m 1 r2 187.5m m
一个人的近视程度是－2D，调节范围是8D， 求：远点距离，近点距离，配戴 100度的近 视镜求该镜的焦距及戴上后看清的远点距离 和近点距离。
设h1=10
h1 tanu1 0.2857143 f1
h2 h1 d tanu1 14.28571
h2 tanu2 tanu1 0.2857143 f2
h1 h2 f 35 lF 50 tanu2 tanu2
7 理想光学系统的组合
250 200 250 8 10 200
f 望远镜 f 显微镜
§3-4 眼睛缺陷和目视光学仪器的视度调节
objective eyepiece Fe’
f ’o
-f e
Fe’
Fe’
2．有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光
源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为
10 mm，投影物高为40 mm，要求光源像等于投影物高； 反光镜离投影物平面距离为600 mm，求该反光镜r ?
10 -600
-40
y ' l 'r nl ' n n y l r n' l
(2.10)
h2 h1 d1u1
(2.14)
3 近轴单球面物象基本公式
n' n n'n 位置关系式： ( 2.12 ) l' l r
h lu l u
h n' u' nu n'n ( 2.11) r