•理想衍射受限系统及其星点像特点；
不存在几何像差和其它一些工艺疵病，只需要考虑光学衍射效应的理想光学系统。一些小像差的光学系统，比如它们的波像差小于 ，或者满足斯特雷尔容限，也可以近似认为是理想衍射受限系统。
理想衍射受限系统焦平面光强分布：
沿光轴方向服从sinc分布，焦平面上服从一阶贝塞尔函数。
•星点检验装置；
•迈克尔逊干涉仪、泰曼干涉仪、菲索干涉仪的特点；
泰曼：分振幅、分光路牛顿干涉仪，分光路容易受环境影响
菲索：分振幅、共光路牛顿干涉仪，可实现平面干涉、球面干涉等。共光路：可减小环境干扰。本质上为牛顿干涉原理。
•菲索平面干涉仪原理、构造、光路简图；
详见课本92、93页；
•菲索平面干涉仪的时间相干性、空间相干性；
2、测角仪测量前的状态调整
测角仪主轴应处于铅垂状态；（水准器水泡）
自准直望远镜和平行光管应当消视差；（自准直法、清晰度法）
自准直望远镜光轴应当和测角仪主轴垂直；（高质量平行玻璃板）
平行光管光轴应当和自准直望远镜光轴相平行。（瞄准中心）
2、V棱镜测量步骤
调节仪器零位；（零位校正专用标准玻璃块）
装入被测样品（折射液、排除气泡）；
•平行平板平行度的干涉测量方法、条纹特点、棱边方向、厚薄判断及角度计算；
光线经上下表面反射形成等厚干涉，条纹是相互平行的等间隔直条纹、主截面方向垂直于条纹方向。
厚薄判断：用手指接触玻璃表面稍微加热，玻璃局部受热膨胀厚度增加，这时受热处的干涉条纹往哪边凸，棱边（薄端）就在哪端。
角度计算详见实验教材111页。
使用测量显微镜：
使用测量望远镜：
•星点检验条件；
光学轴角编码器（光电读取）
•符合成像系统与对径读数法的用途；
为消除度盘分度圆中心与旋转轴中心不能完全重合带来的偏心误差，可利用在度盘直径两端取得读数后取平均值的方法，称为对径读数法。所采用的光学读数系统为符合成像系统。
•如何减小或消除自准直望远镜的视差？
自准直法、清晰度法
•如何减小或消除平行光管分划面的离焦？
用自准直望远镜观察平行光管出射的平行光，调整分划板位置，直至看到清晰的分划板刻线。
•掌握至少一种基于测角仪的棱镜角度测量方法；
其中之一：
• V棱镜法折射率测量原理及精度水平；
精度可达
•V棱镜折光仪的主要构造；
平行光管
V棱镜
对准望远镜
度盘
读数显微镜
•折射液的作用；
1.消除空隙，防止光线全反射；
2.降低对被测样品的要求（直角偏差、AE及ED面）
相干长度：最大干涉级：相干时间
通常扩展光源上不同的点发出的光是不相干的，不同点源产生的干涉条纹的非相干叠加会导致条纹对比度下降，降低程度与扩展光源的空间大小有关。把这种因光源的空间扩展引起的相干性问题称为空间相干性。
•等倾干涉、等厚干涉；
厚度相同的各点具有相等的光程差，即具有相同的条纹强度，这类条纹为等厚条纹。
（清晰度）人眼调焦扩展不确定度：
（消视差法）人眼调焦扩展不确定度：
人眼摆动距离为b，所选对准扩展不确定度为δe，
•对准误差、调焦误差的表示方法；
对准：人眼、望远系统用张角表示；显微系统用物方垂轴偏离量表示；
调焦：人眼、望远系统用视度表示；显微系统用目标与标志轴向间距表示
• 常用的对准方式；
• 光学系统在对准、调焦中的作用；
特点：理想情况下（球面+平面）：
1.中央暗斑（π相位跃变，光疏到光密的反射有π相位跃变）；
2.同心圆环状条纹；
3.条纹内疏外密；
•干涉法楔角测量及楔角方向判断；
即
上表面上移，则条纹从厚->薄
按压上表面，则条纹从薄->厚
根据条纹移动可判断楔角方向或开口方向。
实际操作：轻压上面的平板。（课件里有两个例题）
第八章、星点检验
•什么是星点检验？
根据星点像的大小和光强分布情况来评定光学系统成像质量的方法就是星点检验法。
“点光源”经光学系统所成的像称为星点像；
理想光学系统星点像为艾里斑，光强分布理论可推导（圆孔函数傅立叶变换的模的平方）；
实际光学系统：设计不完善、加工误差、装配误差、材料缺陷，球差、色差、像散、畸变……导致星点像变形，能量分布发生变化……
精密测角仪是实现角度高精度测量的重要仪器；（主要仪器）
圆分度器件是精密测角仪的角度基准部件；（关键部件）
角度测量就是使被测的角度量和圆分度进行比较。（测量原理、本质）
自准直前置镜（瞄准、定位）
平行光管（产生无限远的瞄准标记：狭缝、分划线等）
精密轴系（围绕旋转中心平稳旋转，圆锥轴系、圆柱轴系、空气静压轴系）
精密测角法测量物镜焦距
•偏振分析与测量的分类、应用情况；
应用：
1.珠宝玉石/矿物成份定；
2.生物医学检验；
3.光学薄膜测量；
4.葡萄糖浓度测量；
5.偏振干涉、偏振外差
两类：
1、测量光波偏振态
2、测量物质偏振特性（偏振参数、偏振传递矩阵）
补充：
1、当看到分划线的自准直像和分划线本身重合时（即形成自准直状态），表示自准直望远镜光轴与被测表面垂直，此过程称为自准直望远镜对被测平面的照准定位。
•光学玻璃折射率测量的其它方法及精度水平；
测量方法
特点
测量精度
测量仪器
V棱镜法
最常用
精度较高，能满足大多数应用需求
测量简便
10-5
V棱镜折光仪
（测角仪）
最小偏向角法
较常用精度很高
测定最小偏向角较为困难
10-6
精密测角仪
任意偏向角法
较常用精度很高
任意偏向角，测量简便
10-6
精密测角仪
•镜头焦距测量的其它方法；
望远系统：对准扩展不确定度
调焦
显微系统：对准
调焦
借助光学系统提高对准和调焦对准度
•提高对准精度、调焦精度的途径；
书上没有？？？
补充：
消视差法特点：将纵向调焦转变为横向对准；可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度；不受焦深影响
第二章自准仪基本部件
•光具座的主要构造；
•平行光管（准直仪）
•带回转工作台的自准直望远镜（前置镜）
等倾：指入射光线（或反射光线）相对于平板法线的倾斜角度相等。
当透镜光轴与法线平行时，能获得圆形等倾条纹，否则不是圆形的。
•影响干涉条纹对比度的因素；
时间相干性与空间相干性
相干光束的光强
相干光束的振动方向
杂散光
振动、空气扰动……
•牛顿干涉仪简图、时间相干性、空间相干性讨论；
第m个暗条纹
•牛顿环的特点、球面曲率半径估算；
•透镜夹持器
•带目镜测微器的测量显微镜
•底座
•什么是平行光管；
平行光管又称自准直仪，它的作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。
主要由一个望远物镜和一个安置在物镜焦平面处的分划板组成。
•三种自准直目镜的光路简图；
1、高斯式自准直目镜
特点：
亮视场暗刻线（透明分划板上刻不透光刻线）；
视轴与平面镜法线重合；
对比度较差；
有较强的杂散光。
2、阿贝式
特点：
目镜结构紧凑、焦距短易做成高倍率自准目镜；
对比度较好；
瞄准视轴与自准用平面镜法线不重合；
视场有部分遮挡；
可能出现光束切割。
3、双分划板式
特点：
亮视场暗刻线；
对比度较好；
视轴与平面镜法线重合；
结构复杂、可靠性较难保证
（要求两块分划板都准确位于物镜焦面上，
且二者刻线中心严格位于同一视轴上）
•自准直望远镜、自准直显微镜（构成、光路简图）；
自准直目镜+显微物镜=自准直显微镜
自准直目镜+望远物镜=自准直望远镜
自准直望远镜
自准直显微镜
补充：调节平行光管的目的是：是分划刻线平面与物镜焦平面精确重合
第三章、焦距测量
•放大率法的原理简图及测量装置；
凸透镜：
凹透镜：
测量装置：光具座（光源、波罗板、平行光管、测量显微镜）
--使物体（目标）成像清晰；
--确定物面或其共轭像面的位置——定焦。
人眼调焦的方法及其误差构成；
清晰度法：以目标和标志同样清晰为准则；
消视差法：眼睛在垂直视轴方向上左右摆动，以看不出目标和标志有相对横移为准则。可将纵向调焦转变为横向对准。
清晰度法误差源：几何焦深、物理焦深；
消视差法误差源：人眼对准误差；
•直角棱镜DI-90°光学平行差测量；
•自准直显微镜法测量球面曲率半径的原理、简图；
凹面镜凸面镜
要求显微物镜工作距离足够大！
•自准直显微镜法测量透镜顶焦距的原理、简图
自准直显微镜法一般不用于测负透镜的焦距、顶焦距
补充：测量焦距简图和原理见课件或书上
第五章、测角技术
•精密测角仪的主要部件关键部件及其作用；
实质：比较
与理想衍射艾里斑的光强分布进行比较；
与已知像差的星点像的光强分布(经验)进行比较。
•三种像质检测法的优缺点；
星点检验
基本、直观简便、灵敏度较高，全面
主观、定性或半定性评价法，对检测人员专业技能要求较高
分辨率法
定量、简单方便
主观性大，信息量少
光学传递函数法
客观、定量
设计原理复杂，测量过程复杂（目前已改善）
几何焦深：人眼观察目标时，目标像不一定能准确落在视网膜上。但只要目标上一点在视网膜上生成的弥散斑直径小于眼睛的分辨极限，人眼仍会把该弥散斑认为是一个点，即认为成像清晰。由此所带来的调焦误差，称为几何焦深。
物理焦深：光波因眼瞳发生衍射，即使假定为理想成像，视网膜上的像点也不再是一个几何点，而是一个艾里斑。若物点沿轴向移动Δl后，眼瞳面上产生的波像差小于λ/K(常取K=6)，此时人眼仍分辨不出视网膜上的衍射图像有什么变化。