工程光学复习
概念——轴外物点细光束在沿光轴方向和高斯像面的偏离(影响清晰 度、与孔径无关、与视场有关) ⑤畸变
概念——主光线的像差(不影响清晰度、与视场有关、与孔径无关)
2、由不同色光成像差异成为色差,有两种 ①位置色差(轴向色差)
概念——轴上点两种色光成像位置的差异(影响清晰度、与孔径有关、 与视场无关) ②倍率色差 概念——轴上点两种色光成像位置的差异 3、波像差 概念——可以直接用于评价光学系统的成像质量(影响清晰度、与孔径 有关、与视场无关)
假定光源的微发光面积dA发出的光通量为 ,则光出射度可表 示为
3、光照度:单位受照面镜接收的光通量。表示 单位:勒[克斯]1x。
1lx=1lm/(m^2)
假定光源的微发光面积dA接受的光通量为 ,则光出射度可表示
为
4、发光强度:点光源向各方向发出可见光,在某一方向,在元立体角
dΩ内发出的光通量为 ,则电光源在该方向上的发光强度 为 。表
6、棱镜展开:在光路计算中,常用一等效平行玻璃平板来取代光线在 反射棱镜两折射面之间的光路,这种做法称为棱镜的展开。 7、折射棱镜具有色散特性:以同一角度入射到折射棱镜上的不同波长 的单色光,将有不同的偏向角,当白光经过棱镜后,将被分解为各种不 同颜色的光,在冷静后将会看到各种颜色,这种现象称为色散。 第四章 1、孔径光阑: ①概念:限制轴上物点孔径角u大小的金属圆片称为孔径光阑。或者说 限制轴上物点成像光束宽度、并有选择轴外物点成像光束位置作用的光 阑叫做孔径光阑。 ②作用:使一定锥角内光线进入显微物镜,而降超过这个锥角的光线拦 住不让他们参与成像。 2、入瞳:孔径光阑经孔径光阑前面光学系统所成的像。 3、出瞳:孔径光阑经孔径光阑后面光学系统所成的像。 4、孔径光阑、入瞳和出瞳是物象关系。 5、视场光阑:限制清晰成像的范围的方法就是在物面上或在像面上安 放一个中间开孔的光阑,这个限定成像范围的光阑成为视场光阑。 6、视场光阑、入窗和出窗的关系式物象关系。 7、渐晕: ①产生原因:轴外光束有一部分比透镜的边框阻挡了而不能参与成像, 轴外点成像光束宽度较之轴上点成点光束宽度要小,因此像平面边缘部 分就比像面中心暗,这种现象称为渐晕。 ②为什么在设计系统时,有时候故意加入一定的渐晕:为了减小光学零 件的外形尺寸。 8、产生物方远心光路的方法:孔径光阑放在像方焦平面上,入瞳位于 无穷远,产生物方远心光路。 9、产生像方远心光路的方法:孔径光阑放在物方焦平面上,出瞳位于 无穷远,产生像方远心光路。 10、远心光路的主要意义:减少采样误差,虽然这样调焦不准,但可减 小测量误差。 第五章 1、光通量:标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量。表示 单位:流 [明]lm 2、光出射度:光源单位发光面积发出的光通量。表示 单位:流[明]每 立方米lm/(m^2)
第一章 1、光线:携带能量并带有方向的几何线。 2、波像面:发光点发出的光波向四周传播时,某一时刻其振动位相相 同的点所构成的等相位面。 3、获得虚物:前一光学系统所称的实像被当前系统所截取。 4、如何检验虚像:只能为人眼所观察,不能被屏幕、胶片或光学成像 器件记录。 5、垂轴放大率:像的大小与物体的大小之比。 6、光的全反射(条件):①光线从光密介质(n大)到光疏介质(n 小)入射;②入射角大于临界角。 7、完善成像条件:入射波面为球面波时,出射波面也为球面波。 8、近轴光线、近轴区:当孔径角U很小时,I、I’和U’都很小,这时, 光线在光州附近很小的区域内,这个区域成为近轴区,近轴区内的光线 成为近轴光线。 9、近轴成像的意义:轴上物点在近轴区内以细光束成像是完善的。 第二章 1、共轴理想光学系统成像性质:
①轴上点成像在轴上; ②像与物的比值是常数,成为放大率; ③如果已知两个共轭面的位置和放大率,或者一对共轭面的位置和 放大率,已经轴上的两个共轭点的位置,则其他一切物点的像点都可以 根据这些已知的共轭面和共轭点表示。 2、理想光学系统的基点和基面: 无限远的轴上物点与它对应的像方焦点F’; 无限远的轴上像点与它对应的无妨焦点F; 物方主点与像方主点。 第三章 1、平面镜成像特性:大小相等,虚实相反。 2、平面镜旋转特性:当入射光线方向不变而转动平面镜时,反射光线 的方向将发生改变。平面镜转动α角时,反射光线转动2α角。(可以测 量微小角度或位移) 3、双平面镜成像:出射光线与入射光线的夹角与入射角无关,只取决 于双平面镜的夹角。 4、主截面:工作面之间的交线称为棱镜的棱,垂直于棱的平面称为主 截面。 5、屋脊棱镜成像特点:使垂直于主界面的坐标被两个相互垂直的反射 面依次反射而改变方向,从而得到与物体一直的像。
概念——不同孔径光线对理想像点的位置之差(影响清晰度、与孔径 有关、与视场无关) ②慧差(正弦差) 概念——轴外物点宽光束经光学系统成像后失去对称性(影响清晰 度、与孔径视场都有关) ③像散 概念——细光束的子午像点和弧矢像点分开的轴向距离(影响清晰 度、由球面本身所决定) 匹兹伐尔曲场——像散为零时的像面弯曲 ④场曲
示 单位:坎[德拉]cd
5、光亮度:描述具有有限尺寸的发光体发出的可见光在空间分布的情
况,定义了光亮度这个光学量。表示 单位:坎[德拉]每平方米
cd/(m^2)
发光面的元面积dA,在和发光表面法线成θ角的方向,在元立体角
dΩ内发出的光通量为 ,则光亮度为
;
。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、光谱光视效率函数
7、光谱光视效能
8、光学量与辐射量间的转换 第六章 1、单色光成像产生的五种像差 ①球差: