应用光学基础教程.pptxVIP

普通高校“十三五”规划教材;使用教材：

赵存华、丁超亮，应用光学，电子工业出版社，2017;第一章什么是光;1.1光是什么

1.1.1光是什么

1.1.2电磁波谱

1.1.3可见光

1.1.4视见函数

1.2光的传播

1.2.1光线和光束

1.2.2光速;;;1799年，Young完成了著名的双缝实验，证明了光具有相干性。

1815年，法国工程师Fresnel向法国科学院提交了《Opticaldiffraction》的论文。

1865年，著名英国科学家Maxwell预言光是一种电磁波。

1888年，德国物理学家Hertz通过实验证实了Maxwell的结论。

1905年，为了解释光电效应，Einstein引入了光量子假说。

1923年，美国物理学家Compton发现Compton效应。;;1865年，麦克斯韦总结了电磁学理论，提出了麦克斯韦方程组。从方程组出发可以推导出电磁波传播方程。在传播方程中，真空中电磁波的速率为;;在电磁波谱里，可见光大约在380～760nm之间，按波长从长到短依次分别呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色。这七种色光其实分界并不完全准确，因为两种色光之间的界限本身就不明显，过渡是一种渐进的过程。;可见光（Visiblelight）是波长大约在380～760nm之间的波段范围，由于人眼对此波段的光线敏感，可以引起视网膜的感光，传递到大脑后，经过大脑处理后可以分辨出光线的颜色及与光线相关的物体。

德国科学家夫琅禾费（JosephvonFraunhofer）在研究太阳光光谱时，把太阳光光谱中在可见光区域内，某些明显的线型用英文字母命名，称为夫琅和费波长，列于右表。;人的眼睛对可见光波段每一个波长的敏感度是不一样的，人眼对中间555nm的黄绿光最敏感，波长向两边扩展时，人眼的敏感度会迅速降低。如果定义555nm的敏感度为1的话，那么其他光线的敏感度称为视见函数（visionfunction），用表示，所以;;;光波在透明均匀介质中是沿直线传播的，沿直线向前传播的速度称为光速，通常用英文字母v表示

如果光波在某种透明介质中的电容率（capacitivity）为ε，磁导率（magnetoconductivity）为μ，该介质中的光速为;由（1.2）式、（1.3）式和（1.4）式可得;;第二章几何光学基本定律;;;;;;;;2.6Snell定律;;2.6.3Snell定律的讨论;;;;;;;3.1成像的概念

3.2理想像

3.2.1理想像

3.2.2理想像的违背

3.3理想光学系统

3.3.1光学系统

3.3.2理想光学系统

3.3.3共轴理想光学系统;;;3.2理想像;3.2.2理想像的违背;2.衍射效应;3.2.2理想像的违背;;;;;;;;第四章共轴球面系统的光路计算;4.1共轴球面系统中的光路计算公式

4.1.1光路计算公式

4.1.2转面公式

4.2符号规则

4.2.1线量的符号规则

4.2.2角量的符号规则

4.2.3反射处理

4.2.4有限远成像

4.3计算实例

4.3.1单透镜成像

4.3.2圆柱形光纤焦点位置;;;4.1.1光路计算公式;光线从一个面过渡到下一个面的直线传播，称为转面公式。;4.2符号规则;4.2.1线量的符号规则;4.2.2角量的符号规则;4.2.3反射处理;;1.第一面折射。;2.转面;4.3.1单透镜成像;1.第一面折射。;2.转面;第五章近轴光学;

5.1近轴成像理

5.1.1成像例子

5.1.2近轴成像理想

5.2近轴光学基本公式

5.2.1投射高及其符号规则

5.2.2另一个近轴光路计算公式

5.2.3近轴光学基本公式

5.3近轴物像关系

5.3.1物高、像高及其符号规则

5.3.2垂轴放大率

5.3.3垂轴放大率的讨论

5.4近轴光学的作用;;5.1.2近轴成像理想;如果改变物方孔径角为其2倍，我们看会有什么变化。;;5.2.2另一个近轴光路计算公式;;5.2.3近轴光学基本公式;例1有一个H-K9L玻璃制作的半球，折射率，半球半径为mm。一束平行光束垂直入射到半球的平面上，求半球的像方焦点位置。如果该半球浸入水中，水的折射率为4/3，求半球的像方焦点位置。;;;5.