《工程光學》復習大綱

1《工程光學》復習大綱2第一章幾何光學的基本定律與成像概念1.幾何光學的基本定律（內容、表達式、現(xiàn)象解釋）

1）光的直線傳播定律

2）光的獨立傳播定律

3）反射定律和折射定律：（全反射條件、圖1-6光纖結構和全反射應用）

4）費馬原理：數(shù)學表達式，原理內容

5）馬呂斯定律：定律內容

折射率的定義：2.完善成像條件（3種表述）33.應用光學中的符號規(guī)則（6條）4.單個折射球面的光線光路計算公式（近軸、遠軸）(1)(2)(3)第一章幾何光學的基本定律與成像概念圖1-10光線經過單個折射面的折射45.單個折射面的成像公式（定義、公式、意義）1）垂軸放大率

判斷像的正倒、虛實及縮放

2）軸向放大率

3）角放大率γ4）

γ=

5）拉赫不變量6）圖1-13球面鏡的成像（畫光路）第一章幾何光學的基本定律與成像概念56.球面反射鏡成像公式

第一章幾何光學的基本定律與成像概念67.共軸球面系統(tǒng)公式（過渡公式、成像放大率公式）第一章幾何光學的基本定律與成像概念7第二章理想光學系統(tǒng)

1.共軸理想光學系統(tǒng)的成像性質是什么？（3大點），尤其是第三點。

2.無限遠的軸上（外）物點的共軛像點是什么？它發(fā)出的光線有何性質？3.無限遠的軸上（外）像點的對應物點是什么？（主點，主平面）4.物（像）方焦距的計算公式為何？5.物方主平面與像方主平面的關系為何？其用途為何？光學系統(tǒng)的節(jié)點及性質？

6.共軸光學系統(tǒng)的基點、主平面等。

（通過作圖法畫出）P19～21第二章理想光學系統(tǒng)

9

6.圖解法求像的方法？（P20）

（可選擇的典型光線和可利用的性質5條＋1條）

7.解析法求像方法？（牛頓公式、高斯公式）

1）牛頓公式：物、像位置相對于焦點確定

第二章理想光學系統(tǒng)

10

2）*高斯公式：物、像位置相對于主點確定第二章理想光學系統(tǒng)

3)理想光學系統(tǒng)兩焦距之間的關系？8.由多個光組組成的理想光學系統(tǒng)的成像公式？（過渡公式）

第二章理想光學系統(tǒng)

9.光學間隔的定義，組合系統(tǒng)的物方和像方焦距計

算公式。12

第三章平面和平面系統(tǒng)

1.平面光學元件的種類？作用？（3點）

2.平面鏡的成像特點和性質？平面鏡的旋轉特性？3.平行平板的成像特性？（3點）近軸區(qū)內的軸向位移公式？

13

4.反射棱鏡的種類（4種）、基本用途、成像方向判別。5.折射棱鏡的作用?其最小偏向角公式及應用

6.光楔的偏向角公式及其應用（測小角度和微位移）

第三章平面和平面系統(tǒng)

7.棱鏡色散、色散曲線、白光光譜的概念。8.常用的光學材料有幾類？各有何特點？

第三章平面和平面系統(tǒng)

第六章

光線的光路計算及像差理論

1.什么是像差？共有幾種像差？產生各種像差的原因分別是什么？消像差的基本原則是什么？

2.什么是單個折射球面的不暈點（齊明點）？有何性質？

163.各種像差的定義、影響因素、性質、消像差方法？

17

4.哪些像差與孔徑有關？哪些像差與視場有關？

第六章

光線的光路計算及像差理論

18

第十一章光的電磁理論基礎

1.波動方程及光波的表達式

1）波動方程的由來、表達式、式中的物理意義

2）光波的表達式（屬于波動方程的解）

平面波解

簡諧波解（三角形式、矢量形式、指數(shù)形式）

19

球面波解

柱面波解

第十一章光的電磁理論基礎

3）光波參數(shù)之間的關系

4）平面波的性質（3條）

2.光波的疊加

1）會用光波的表達式計算光波疊加后的表達式并分析疊加波的性質

2）會通過光波的表達式分析光波的偏振狀態(tài)（線、圓、橢圓偏振光，左右旋）

（P293～295）第十一章光的電磁理論基礎

3.掌握四種不同條件下光波疊加后形成的物理現(xiàn)象、合成波表達式及其性質（見表）22

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

1.干涉及干涉條件

1）什么是干涉？

2）干涉條件（3條）

2.楊氏雙縫干涉

1）干涉性質：分波前的干涉

2）實驗裝置

3）干涉公式及條紋性質

光程差

條紋亮暗條件

條紋間隔（最小分辨率）

條紋形狀和意義

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

24

3.條紋的可見度

1）定義及公式

2）條紋可見度的影響因素：（兩相干光束的振幅比、光源大小、光源單色性）

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

25

4.平行平板的雙光束干涉

1）定域面位置

2）干涉裝置（圖11-14）

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

26

4.平行平板的雙光束干涉3）干涉條紋性質

等傾條紋（同心圓環(huán)）

條紋級次（中心級次高，邊緣級次低）

2

2

2

l

+

q

=

D

cos

nh

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

27

5.楔形平板的雙光束干涉

1）定域面位置（只考慮垂直照射情況）

2）干涉裝置（圖11-19）

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

5.楔形平板的雙光束干涉3）干涉條紋性質

等厚條紋（等間隔的平行于楔棱的直條紋）

兩條紋間對應的厚度變化

楔角

2

2

2

l

+

q

=

D

cos

nh

第十二章光的干涉和干涉系統(tǒng)

第十三章光的衍射

1.什么是光的衍射？

2.衍射系統(tǒng)的組成和分類（3部分、2種）

3.惠更斯原理是如何敘述的？4.夫瑯和費衍射公式（近似條件、坐標系的建立、在有透鏡條件下的表達式和物理意義）

5.矩孔的夫瑯和費衍射

1）光強分布

2）光強分布特點

主極大位置

當x

=0,y=0時，I有主極大值

Imax＝I0

第十三章光的衍射

6.單縫的夫瑯和費衍射

1）光強分布

2）光強分布特點

垂直于x方向的直條紋

主極大位置

當y=0時，I有主極大值

Imax＝I0

第十三章光的衍射

7.圓孔的夫瑯和費衍射

1）光強分布

2）光強分布特點

主極大位置

當r=0時，I有主極大值

Imax＝I0

其中：z=kaq,

第十三章光的衍射

第十五章光的偏振和晶體光學基礎

1.什么是自然光、偏振光和部分偏振光？2.什么是偏振度？3.偏振光的產生方法有幾種？反射（布儒斯特角）和折射（晶體雙折射）產生偏振光的方法？4.布儒斯特定律及其應用（P276），？5.馬呂斯定律