天津大学工程光学习题课I.ppt

第一章 几何光学的基本定律与成像概念 1. 几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解释） 1）光的直线传播定律 2）光的独立传播定律 3）反射定律和折射定律（全反射及其应用） 4）光路的可逆性： 5）费马原理： 6）马吕斯定律： 2. 完善成像条件（3种表述） 3. 应用光学中的符号规则（6条） 4. 单个折射球面的光线光路计算公式（近轴、远轴） 5.单个折射面的成像公式（定义、公式、意义） 1）垂轴放大率? 判断像的正倒、虚实及缩放。 2）轴向放大率? 3）角放大率γ 4）? γ= ? 5）拉赫不变量 J=n’u’y’=nuy 6.球面反射镜成像公式(n=-n) J = u’y’ = - uy 7.共轴球面系统公式（过渡公式、成像放大率公式） 第二章 理想光学系统 1.共轴理想光学系统的成像性质是什么？ （3大点） 2.无限远的轴上（外）物点的共轭像点是什么？它发出的光线有何性质？ 3. 无限远的轴上（外）像点的对应物点是什么？ 4. 物（像）方焦距的计算公式为何？ 5. 物方主平面与像方主平面的关系为何？ 其用途为何？光学系统的节点及性质？ 6. 图解法求像的方法为何？ （可选择的典型光线和可利用的性质5条+1条） 7. 解析法求像方法为何？（牛顿公式、高斯公式） 1）牛顿公式： 10. 理想光学系统的放大率？ （定义、公式、物理意义、与单个折射面公式的区别和联系） 1）轴向放大率 2）角放大率 3） 11.理想光学系统的组合公式为何？正切计算法？ 1）焦距： 2）光焦度： 3）焦点位置： 4）主平面位置： 5）正切计算公式： 例1（关于理想光学系统光线的性质） 常见题型：①图解法求像；②判断画图的正误 作图确定主面位置并求AB的像 例2（关于单个折射球面的组合、反射、符号规则的应用） 已知一个半径均为20mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜，该物镜所成实像B位于第二面前5mm处，若按薄透镜处理，求该物镜的折射率n。 例3（关于光组的组合和牛顿公式的应用） 试以两个薄透镜组按要求组成光学系统 1）两透镜组间间隔不变，物距任意而倍率 不变； 2）物距不变，两透镜组间的间隔任意改变 而倍率不变。 并求组合倍率值。 * * (1) (2) (3) 2）高斯公式： 8. 由多个光组组成的理想光学系统的成像公式？ （过渡公式） 9. 理想光学系统两焦距之间的关系？ 12.两种典型的光组组合及其特点（组成、特点和应用） 1）远摄型光组： 2）反远距型光组： 13. 透镜焦距公式(在空气中) 1） 2） J J’ F’ F A B J J’ F’ F A B H H’ A B 求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距。 B A F1’ F1’ F1 F2 F2’ L1 L2 l2 -l3 -l2’ -l1=50 d B’ A B A’ l1’ -l3’ A—A’—B’—B * * * * *