第二章总结
宗旨：由物的位置和大小求像的位置和大小。
物的位置（L，U）+系统参数：n、n’、r→像的位置（L’，U’）
物像关系式，公式（2-1）~（2-5）→近轴物像关系式（2-6）~（2-10）：
2121sinsinsin'sin'''sin''sin'','LrIUrnIInUUIIrILrULLdUU →
2121'''''''','lriurniinuuiirilrullduu
近轴光路的另一种表示形式（2-11）：
(')''nnhnunur
物像位置关系式（2-12）、（2-13）：
''1111'()()''nnnnnnllrlrlr
转面公式（2-14）：212111','uuhhdu
物像大小关系式（2-15）：
'''ynlynl
基平面与基点：
主平面：放大率β=1的一对共轭面。物方主平面、像方主平面，物方主点H、像方主点H’。
主平面的性质：
任意一条入射光线和物方主平面的交点高度与其出射光线和像方主平面的交点高度相等。
像方焦点：无限远的轴上物点通过系统以后的像点F’。像方焦平面
像方焦点和像方焦平面的性质：
平行于光轴的任意光线，其共轭光线必通过像方焦点F’；
和光轴成一定夹角的平行光线，通过光学系统后，必成像于像方焦平面上一点。
物方焦点：无限远的轴上像点所对应的物点F，物方焦平面
物方焦点和物方焦平面的性质：
过物方焦点F的任意光线通过光学系统后，平行于光轴出射；
物方焦平面上轴外任意一点发出的所有光线，通过光学系统后，对应一束和光轴成一定夹角的平行光束。
单个折射球面的主平面和焦点位置：
主平面：单个折射球面的两个主点H、H’都与球面顶点重合，两个主平面都是过球面顶点的切平面。
单个折射球面焦距公式（2-16）、（2-17）：
'',''nrnrffnnnn
《光学教案》课件
第一章：光的传播
1.1 光的传播概述
介绍光是一种电磁波，能够在真空中传播。
解释光的传播速度为每秒约300,000公里。
1.2 光的传播方式
讨论光的直线传播和反射、折射现象。
解释光的反射定律和折射定律。
1.3 光的传播应用
探讨光在日常生活和科技领域的应用，如光纤通信、太阳能等。
第二章：光的波动性
2.1 光的波动性概述
介绍光的波动性是光的本质特性之一。
解释光的波长、频率和速度之间的关系。
2.2 光的干涉和衍射
讨论干涉现象，如双缝干涉和杨氏实验。
解释衍射现象，如光的圆孔衍射和狭缝衍射。
2.3 光的偏振
介绍光的偏振现象，即光的电场矢量在特定平面上的振动。
探讨偏振光的应用，如偏振片和偏振光显微镜。
第三章：光的颜色和光谱
3.1 光的颜色概述 介绍光的颜色是由光的波长决定的。
解释光的可见光谱是由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫色组成的。
3.2 光谱的分类
讨论连续光谱、发射光谱、吸收光谱和反射光谱的概念。
探讨光谱分析在科学研究中的应用，如光谱仪器的使用。
3.3 光的合成和分解
介绍光的合成是指两种或多种颜色的光混合后产生新的颜色的现象。
解释光的分解是指白光通过三棱镜分解成七种颜色的光谱。
第四章：光的折射和透镜
4.1 光的折射概述
介绍光从一种介质进入另一种介质时速度的变化导致方向的改变。
解释折射定律，即入射角和折射角之间的关系。
4.2 透镜的分类和性质
讨论凸透镜和凹透镜的形状和焦距的概念。
探讨透镜对光线的聚焦和发散作用。
4.3 透镜的应用
介绍透镜在日常生活和科技领域的应用，如眼镜、显微镜和望远镜等。
第五章：光学成像
5.1 成像的基本原理
介绍光的传播和反射、折射现象在成像中的作用。
解释实像和虚像的概念。
5.2 凸透镜成像 讨论凸透镜成像的规律，如物距和像距的关系。
探讨凸透镜成像的应用，如照相机和投影仪等。
5.3 凹透镜成像
《光学系统设计A》
课程编号：******
课程名称：光学系统设计A
学分：3 学时:48 (其中实验学时：24)
先修课程： 应用光学
一、目的与任务
光学系统设计A是测控技术与仪器本科专业的专业教育必修课，它主要是要让学生学会掌握光电仪器设计的理论和实际知识，学习光学设计的像差理论和像差校正方法，掌握国际上流行的光学设计软件的基本使用方法。
本课程的主要任务是：① 学习光学系统的像质评价方法和像差理论知识，掌握采用各种像质评价方法来评价光学系统的成像质量；②学习光学自动设计原理和程序，并掌握国内最为流行的光学设计软件Zemax的使用方法；③掌握各类典型光学仪器的设计方法和步骤。
二、教学内容及学时分配
理论教学部分（24学时）
第一章 光学系统像质评价(4学时)
§1－1 概述
§1－2 共轴光学系统的结构参数和光学特性参数
§1－3 用几何像差评价光学系统的成像质量
§1－4 几何像差的曲线表示
§1－5 用波像差评价光学系统的成像质量
第二章 光学自动设计原理和程序(4学时)
§2－1 概述
§2－2 光学自动设计中的最优化方法
§2－3 阻尼最小二乘法光学自动设计程序
§2－4 怎样使用阻尼最小二乘法程序进行光学设计
§2－5 适应法光学自动设计程序
§2－6 怎样使用适应法程序进行光学设计
§2－7 Zemax软件的使用
第三章 薄透镜系统的初级像差理论(4学时)
§3－1 概述
§3－2 薄透镜系统的初级像差方程式
§3－3 薄透镜组像差的普遍性质 §3－4 像差特性参数P，W，C的规化
§3－5 单透镜的P，W，C和结构参数的关系
§3－6 双胶合透镜组结构参数的求解
§3－7 平行玻璃板的初级像差公式
§3－8 单透镜像差性质的讨论
§3－9 光学系统消场曲的条件——Petzval条件
第四章 望远物镜设计(4学时)
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说明：以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业课历年真题中的问答题部分的一些题目，仅供需要的同学参考。由于时间当时较紧，有些地方可能会有错误。其中每个问题后【】里面的数字代表考试中出现的次数。
1. 什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质？【2】
物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统”。
性质: （1）位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
（2）位于过光轴某一截面的物点，其像点也在该平面内。
（3）过光轴的任意截面的成像性质都相同。
（4）垂直于光轴的同一平面的物所成的像，其几何形状与物完全相似。
（5）位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴
（6）如果已知两对共轭面位置和放大率；或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切像点都可以随之确定。
2. 什么叫做“目视光学仪器的视度调节？什么叫近视眼?什么叫远视眼？对于近视眼和远视眼应该分别如何调节？【2】
为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用，可以改变目镜的前后位置，使仪器所成的像不在无限远处，而是位于目镜的前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视的需要，这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼；近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。近视眼戴负透镜，远视眼带正透镜。
对于近视眼，目镜向前调节；对于远视眼，目镜应向后调节。
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3. 什么时棱镜的展开？在应用棱镜展开时，为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性，棱镜的结构必须满足哪两个要求？【4】
把棱镜的主截面沿着它的反射面展开，取消棱镜d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开”。
要求：
(1) 棱镜展开后入射面和出射面平行
(2) 如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。
