《工程光學(xué)》復(fù)習(xí)大綱

1《工程光學(xué)》復(fù)習(xí)大綱2第一章幾何光學(xué)的基本定律與成像概念1.幾何光學(xué)的基本定律（內(nèi)容、表達(dá)式、現(xiàn)象解釋）

1）光的直線傳播定律

2）光的獨(dú)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(jié)構(gòu)和全反射應(yīng)用）

4）費(fèi)馬原理：數(shù)學(xué)表達(dá)式，原理內(nèi)容

5）馬呂斯定律：定律內(nèi)容

折射率的定義：2.完善成像條件（3種表述）33.應(yīng)用光學(xué)中的符號(hào)規(guī)則（6條）4.單個(gè)折射球面的光線光路計(jì)算公式（近軸、遠(yuǎn)軸）(1)(2)(3)第一章幾何光學(xué)的基本定律與成像概念圖1-10光線經(jīng)過單個(gè)折射面的折射45.單個(gè)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(shí)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(xué)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(xué)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(xué)的基本定律與成像概念7第二章理想光學(xué)系統(tǒng)

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

2.無限遠(yuǎn)的軸上（外）物點(diǎn)的共軛像點(diǎn)是什么？它發(fā)出的光線有何性質(zhì)？3.無限遠(yuǎn)的軸上（外）像點(diǎn)的對(duì)應(yīng)物點(diǎn)是什么？（主點(diǎn)，主平面）4.物（像）方焦距的計(jì)算公式為何？5.物方主平面與像方主平面的關(guān)系為何？其用途為何？光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)及性質(zhì)？

6.共軸光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)、主平面等。

（通過作圖法畫出）P19～21第二章理想光學(xué)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(zhì)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(duì)于焦點(diǎn)確定

第二章理想光學(xué)系統(tǒng)

10

2）*高斯公式：物、像位置相對(duì)于主點(diǎn)確定第二章理想光學(xué)系統(tǒng)

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

第二章理想光學(xué)系統(tǒng)

9.光學(xué)間隔的定義，組合系統(tǒng)的物方和像方焦距計(jì)

算公式。12

第三章平面和平面系統(tǒng)

1.平面光學(xué)元件的種類？作用？（3點(diǎn)）

2.平面鏡的成像特點(diǎn)和性質(zhì)？平面鏡的旋轉(zhuǎn)特性？3.平行平板的成像特性？（3點(diǎn)）近軸區(qū)內(nèi)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(yīng)用

6.光楔的偏向角公式及其應(yīng)用（測(cè)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(xué)材料有幾類？各有何特點(diǎn)？

第三章平面和平面系統(tǒng)

第六章

光線的光路計(jì)算及像差理論

1.什么是像差？共有幾種像差？產(chǎn)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(gè)折射球面的不暈點(diǎn)（齊明點(diǎn)）？有何性質(zhì)？

163.各種像差的定義、影響因素、性質(zhì)、消像差方法？

17

4.哪些像差與孔徑有關(guān)？哪些像差與視場(chǎng)有關(guān)？

第六章

光線的光路計(jì)算及像差理論

18

第十一章光的電磁理論基礎(chǔ)

1.波動(dòng)方程及光波的表達(dá)式

1）波動(dòng)方程的由來、表達(dá)式、式中的物理意義

2）光波的表達(dá)式（屬于波動(dòng)方程的解）

平面波解

簡(jiǎn)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(chǔ)

3）光波參數(shù)之間的關(guān)系

4）平面波的性質(zhì)（3條）

2.光波的疊加

1）會(huì)用光波的表達(dá)式計(jì)算光波疊加后的表達(dá)式并分析疊加波的性質(zhì)

2）會(huì)通過光波的表達(dá)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(chǔ)

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(dá)式及其性質(zhì)（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(zhì)：分波前的干涉

2）實(shí)驗(yàn)裝置

3）干涉公式及條紋性質(zhì)

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(zhì)

等傾條紋（同心圓環(huán)）

條紋級(jí)次（中心級(jí)次高，邊緣級(jí)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(zhì)

等厚條紋（等間隔的平行于楔棱的直條紋）

兩條紋間對(duì)應(yīng)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(fèi)衍射公式（近似條件、坐標(biāo)系的建立、在有透鏡條件下的表達(dá)式和物理意義）

5.矩孔的夫瑯和費(fèi)衍射

1）光強(qiáng)分布

2）光強(qiáng)分布特點(diǎn)

主極大位置

當(dāng)x

=0,y=0時(shí)，I有主極大值

Imax＝I0

第十三章光的衍射

6.單縫的夫瑯和費(fèi)衍射

1）光強(qiáng)分布

2）光強(qiáng)分布特點(diǎn)

垂直于x方向的直條紋

主極大位置

當(dāng)y=0時(shí)，I有主極大值

Imax＝I0

第十三章光的衍射

7.圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射

1）光強(qiáng)分布

2）光強(qiáng)分布特點(diǎn)

主極大位置

當(dāng)r=0時(shí)，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(xué)基礎(chǔ)

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(chǎn)生方法有幾種？反射（布儒斯特角）和折射（晶體雙折射）產(chǎn)生偏振光的方法？4.布儒斯特定律及其應(yīng)用（P276），？5.馬呂斯定律