工程光學(xué)重點(diǎn)整理

1、工程光學(xué)重點(diǎn)整理第一章第一節(jié)幾何光學(xué)基本定律（直線傳播定律，獨(dú)立傳播定律，反射折射定律，全反射，光的可逆原理）1. 反射折射定律：入射光線、反射光線和分界面上入射點(diǎn)的法線 三者在同一平面內(nèi)。入射角和反射角的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反， 即入 射光線和反射光線位于法線的兩側(cè)，即sin In| sin In2. 全反射及其應(yīng)用注意：光密介質(zhì)、光疏介質(zhì)、臨界角光密介質(zhì)：分界面兩邊折射率較高的介質(zhì)。光疏介質(zhì)：分界面兩邊折射率較低的介質(zhì)。臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角。全反射條件： 光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)； 入射角大于臨界角。費(fèi)馬原理：光是沿著光程為極植（極大、極小或常數(shù)）的路徑傳 播的。也

2、可已表述為：光從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)，期間無(wú)論多少次 折射或反射，其光程為極值。利用費(fèi)馬原理可以證明：光的直線傳播、折射及反射定律。馬呂斯定律：光線束在各向同性的均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，始終保持 著與波面的正交性，并且入射波面與出射波面對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的光程 均為定值。折、反射，費(fèi)馬原理及馬呂斯定律可互推。第二節(jié)a) 光學(xué)系統(tǒng)與成像概念b) 1、光學(xué)系統(tǒng)的作用：c) 對(duì)物體成像，擴(kuò)展人眼的功能。d) 2、完善像點(diǎn)與完善像：e) 若一個(gè)物點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一束同心光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后仍為同心光束，該光束的中心即為該物點(diǎn)的完善像點(diǎn)。完善像是完善像點(diǎn)的集合。f) 3、物空間、像空間：g) 物所在的空間、像所在的空間。h) 4、

3、共軸光學(xué)系統(tǒng)：i)圖1-13共軸球面光學(xué)系統(tǒng)i) 口若光學(xué)系統(tǒng)中各個(gè)光學(xué)元件表面的曲率中心在一條直線上，則該光學(xué)系統(tǒng)是共軸光學(xué)系統(tǒng)。j) 5、各光學(xué)元件表面的曲率中心的連線，稱光軸。k) 完善成像條件：入射光出射光均為同心光束。mAEn1EE1n2E1EnkEkEnkEAk 二n1AlOn 1OO<n2O1OnkOkOnkOA 二Cl) 物像的虛實(shí)判斷：實(shí)像真實(shí)存在且可以記錄，虛像則不可以。第三節(jié)a) 一、基本概念1、光軸：通過(guò)球心C的直線2、頂點(diǎn)：光軸與球面的交點(diǎn)3、子午面：通過(guò)物點(diǎn)和光軸的截面4、物方截距：頂點(diǎn)0到光線與光軸交點(diǎn)A的距離5、物方孔徑角：入射光線與光軸的夾角6、像方截距

4、:7、像方孔徑角：b）基本概念和符號(hào)規(guī)則：1. 沿軸線段：光線的傳播方向自左向右為正，原點(diǎn)為 折射面頂點(diǎn)由頂點(diǎn)到光線與光軸交點(diǎn)的方向和光線 的傳播方向一致時(shí)為正。2. 垂軸線段：以光軸為基準(zhǔn)向上為正。3. 光軸與光線夾角：由光軸轉(zhuǎn)向光線所成的銳角順時(shí) 針為正。4. 光軸與法線的夾角：光軸以銳角方向轉(zhuǎn)向法線，順 時(shí)針為正。5. 光線與法線的夾角：光線以銳角方向轉(zhuǎn)向法線，順 時(shí)針為正。6. 相鄰兩折射面間隔：由前一面的頂點(diǎn)到后一面的頂 點(diǎn)距離，順著光線的方向?yàn)檎?。c）實(shí)際光線的光路計(jì)算利用正弦定理和折射定律：sin - u sin ir l r n sin I 二 n sin I u = i us

5、in u rsin i近軸光線的光路計(jì)算替換思想：當(dāng)角度很小時(shí)，角度的正弦等于角度值n lrnu軸上物點(diǎn)在近軸區(qū)內(nèi)以細(xì)光束成像是完善，這個(gè)像是高斯像Q阿貝爾不變量，物空間與像空間的阿貝爾不變量相等。 第四節(jié)單個(gè)折射面成像：垂軸放大率，軸向放大率，角放大率垂軸放大率：像的大小與物的大小的比值，。必nLy nl軸向放大率：物點(diǎn)沿光軸作微小移動(dòng)時(shí)，像點(diǎn)移動(dòng)的距離與物點(diǎn)移動(dòng)的距離之比。dlnl 2n 2a= =pdln l2n角放大率：一對(duì)共軛光線與光軸的夾角之比。u _ 丄一 nlu I n說(shuō)明：角放大率只與共軛點(diǎn)的位置有關(guān)，而與孔徑角無(wú)關(guān)，表示折 射面有將光束變寬或變窄的能力。三者之間關(guān)系：aY

6、= BJ = nuy = n u yJ拉赫不變量它是表征光學(xué)系統(tǒng)的重要指標(biāo)。球面反射鏡成像-當(dāng)物體沿光軸移動(dòng)時(shí)，像總是以相反的方向移動(dòng)。共軸球面光學(xué)系統(tǒng)基本公式： 成像放大率公式:y1y1y2* =ykdlkdl1dl2dlkdl1dl1dl2dlkUkU1U2 ,Uk =U1U1U2Uk121ykyky1 y2光線入射高度的關(guān)系:hr h - d1u1,h3 hd2U2,hk-< dk_1山_1拉赫不變量:J = mu=nay二 n2u2y2 = n2u2y2 =nuyk 二 nuy6、導(dǎo)出公式：I -n 1 11 I 2 | J 1 kn 1 u 1n k 11 I 2I kn ；

7、u ；:二亙n 1nn 11=777、三者之間的關(guān)系：aV = P第二章第一節(jié)1. 共軸理想光學(xué)系統(tǒng)成像性質(zhì)1）位于光軸上的物點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共軛像點(diǎn)必然在光軸上；位于過(guò)光軸的 某一截面內(nèi)的物點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共軛像點(diǎn)必位于該平面內(nèi)，且在物面的 共軛像面內(nèi)；過(guò)光軸的任意截面成像性質(zhì)都相同；垂直于光軸的物平面，它的共軛像平面也必然垂直于光軸。2) 垂直于光軸的平面物與其共軛平面像的幾何形狀完全相似，即： 在垂直于光軸的同一平面內(nèi)，物體的各部分具有相同的放大率B3) 一個(gè)共軸理想光學(xué)系統(tǒng)，如果已知兩對(duì)共軛面的位置和放大率， 或者一對(duì)共軛面的位置和放大率，以及軸上兩對(duì)共軛點(diǎn)的位置， 則其它一切物點(diǎn)的共軛像點(diǎn)都可以根據(jù)

8、這些已知的共軛面和共軛 點(diǎn)來(lái)表示。第二節(jié)1. 會(huì)畫一些特殊光線，理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系。無(wú)限遠(yuǎn)的軸外物點(diǎn)發(fā)出的光線：由于光學(xué)系統(tǒng)的口徑大小總是有限的，所以無(wú)限遠(yuǎn)的軸外 物點(diǎn)發(fā)出的、能進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光線總是相互平行的，且與光軸 有一定的夾角3。通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后匯聚于像方焦平面上。無(wú)限遠(yuǎn)的軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線：無(wú)限遠(yuǎn)的軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線與光軸平行，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后匯 聚于焦點(diǎn)。2. 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面：像方焦點(diǎn)、焦平面；像方主點(diǎn)、 主平面；像方焦距物方主平面與像方主平面關(guān)系：+ 1,物方主平面與像方主平面是一對(duì)共軛面；主平面的垂軸放大率為 即：出射光線在像方主平面上的投射高度一定與入射光線在物方主

9、平 面上的投射高度相等。實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)位置和焦距的計(jì)算：方法：在實(shí)際系統(tǒng)的近軸區(qū)追跡平行于光軸的光線， 就可以計(jì)算出實(shí) 際系統(tǒng)的近軸區(qū)的基點(diǎn)位置和焦距。為求物鏡的像方焦距f'像方焦點(diǎn)的位置F'像方主點(diǎn)的位置 H，可沿正向光路追跡一條平行于 光軸的光線。物方主平面與像方主平面關(guān)系：兩者是一對(duì)共軛面，且在光軸同側(cè)。 牛頓公式X X = f f高斯公式：物和像的位置相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的主點(diǎn)來(lái)確定：以主點(diǎn)為原點(diǎn)，用I 、 I '來(lái)表示物距和像距。由上圖可得I、1與I 、 X 的關(guān)系:f +3. 光學(xué)間隔：光學(xué)間隔等于前一個(gè)光組的像方焦距與下一個(gè)光組的物 方焦距的乘積。4. 理想

10、光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之間的關(guān)系：光學(xué)系統(tǒng)的兩焦距之比為相應(yīng)空 間介質(zhì)的折射率之比。5解析法求像：理論依據(jù)：可選擇的典型光線和可利用的性質(zhì) 平行于光軸入射的光線，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后過(guò)像方焦點(diǎn)；過(guò)物方焦點(diǎn)的光線，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后平行于光軸; 傾斜于光軸入射的平行光束經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后會(huì)交于像方焦平面上的一點(diǎn)； 自物方焦平面上一點(diǎn)發(fā)出的光束經(jīng)系統(tǒng)后成傾斜于光軸的平行光束； 共軛光線在主面上的投射高度相等。3、實(shí)例：對(duì)于軸外點(diǎn)B或一垂軸線段AB的圖解法求像軸上點(diǎn)的圖解法求像:方法 1M 'nFHH，F(xiàn)“A、共軸理想光學(xué)系統(tǒng)成像理論（若已知主平面這一對(duì)共軛面、以及無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)與像方焦點(diǎn)、物方焦點(diǎn)與無(wú)限遠(yuǎn)像點(diǎn)這兩對(duì)共軛點(diǎn)，則其

11、他一切物點(diǎn)的像點(diǎn)都可以表示出來(lái)）若光學(xué)系統(tǒng)物方空間折射率與像方空間折射率不相同時(shí),角放大率的物像共軛點(diǎn)（即節(jié)點(diǎn)）不再與主點(diǎn)重合?？汕蟮眠@對(duì)共軛點(diǎn)的位置是 ：Xj = fJ f光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)：一對(duì)節(jié)點(diǎn)、一對(duì)主點(diǎn)和 一對(duì)焦點(diǎn)。知道它們的位置以后,就能充 分了解理想光學(xué)系統(tǒng)的成像性質(zhì)。牛頓公式:物和像的位置相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)來(lái)確定，以焦點(diǎn)為原點(diǎn),By當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)物空間和像空間的介質(zhì)相同時(shí)， 物方焦距和像方焦距有簡(jiǎn)單的關(guān)系：6.由多個(gè)光組組成的理想光學(xué)系統(tǒng)的成像及過(guò)渡公式:= d f 1 f 2過(guò)渡關(guān)系式：12l< d1X2 = x1 焦點(diǎn)間隔或光學(xué)間隔:第一光組的像方焦點(diǎn)到第二光組物方焦點(diǎn) 的

12、距離。符號(hào)規(guī)定：以前一光組的像方焦點(diǎn)為原點(diǎn) 光學(xué)間隔與主面間隔之間的關(guān)系：< dr f< f2 一般的過(guò)渡公式和兩個(gè)間隔間的關(guān)系為:Xk = Xk一廠k-1Ik = lkdk一 1= d f + fkk-1 k k 1物方焦距和像方焦距之間的關(guān)系式：fnfn光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之比等于相應(yīng)空間介質(zhì)折射率之比。絕大多數(shù)光學(xué)系 統(tǒng)都在同一介質(zhì)（一般是空氣）中使用，故兩焦距是絕對(duì)值相同，符 號(hào)相反，即：f = f若光學(xué)系統(tǒng)中包括反射面，則兩焦距之間的關(guān)系由反射面?zhèn)€數(shù)決 定，設(shè)反射面的數(shù)目為，則可寫成如下更一般的形式：-1 k 1nfn第四節(jié)會(huì)求理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率（垂軸放大率，角放大率，軸向放

13、大率）一、軸向放大率1、定義:當(dāng)物平面沿光軸作一微量的移動(dòng)dxdl時(shí)，其像平面就移動(dòng)一相應(yīng)的距離 dx 或 dl。通常定義二者之dx dlCt =比為軸向放大率,用表示,即dx d|2、公式：rxa =-xaP 2匸=匚2f n如果理想光學(xué)系統(tǒng)的物方空間的介質(zhì)與像方空間的介質(zhì)一樣，上式可簡(jiǎn)化為：匕 2二、角放大率1、定義：過(guò)光軸上一對(duì)共軛點(diǎn)， 任取一對(duì)共軛光線， 它們與光軸 的夾角分別為U 和u，這兩個(gè)角度的正切之比定義為這一對(duì)共軛點(diǎn)的角放大率， 以丫表示:tgu tgu三. 光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)：1、定義:光學(xué)系統(tǒng)中角放大率等于+ 1的一對(duì)共軛點(diǎn)稱節(jié)點(diǎn)。2、說(shuō)明：若光學(xué)系統(tǒng)位于空氣中，則公式可簡(jiǎn)y

14、B =1，在這種情況下，當(dāng)時(shí),主點(diǎn)即為節(jié)點(diǎn)物理意義：過(guò)主點(diǎn)的入射光線經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后出射方向不變。第三章1）平面鏡旋轉(zhuǎn)特性：當(dāng)入射光線方向不變而使平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)a角時(shí)，反射光線的方向改變了 2 a角，奇數(shù)次反射成鏡像，偶數(shù)次反射成與物一致的像。當(dāng)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，其像反方向旋轉(zhuǎn)相同的度數(shù)。2）3）平行平板的成像特性：光線經(jīng)平行平板后方向不變；4）平板是個(gè)無(wú)光焦度元件，不會(huì)使物體放大或縮小，在系統(tǒng)中對(duì)光 焦度無(wú)貢獻(xiàn)。平行平板不能成完善像5）平行平板的等效光學(xué)系統(tǒng)：1、平行平板在近軸區(qū)內(nèi)以細(xì)光束成像時(shí)，近軸區(qū)內(nèi)的軸向位移為：I = d1 1n。2、物理意義：在近軸區(qū)，平行平板的軸向位移只與其厚度 d和折射 率n有

15、關(guān)，與入射角無(wú)關(guān)。因此，平行平板在近軸區(qū)以細(xì)光束成像 是完善的。3、應(yīng)用：將平行玻璃平板簡(jiǎn)化為一個(gè)等效空氣平板。6）棱鏡標(biāo)換像轉(zhuǎn)成坐7）棱鏡基本概念：棱鏡的光軸：棱鏡光軸為折線。光軸的折射次數(shù)二棱鏡反射面數(shù)棱：工作面間的交線。主截面：垂直于棱線的平面。光軸位于主截面內(nèi)一一光軸截面 一次反射棱鏡: 簡(jiǎn)單棱鏡，在主截面內(nèi)的坐標(biāo)改變方向，垂直于主截面的坐標(biāo)不改變 方向，而O Z'始終沿出射光軸方向。二次反射棱鏡（相當(dāng)于一個(gè)雙面鏡）其出射光線與入射光線的夾角取決于兩反射面的夾角，像與物一致，不存在鏡像。8）會(huì)畫反射棱鏡的光路圖9）會(huì)判斷棱鏡的成像方向，掌握棱鏡成像方向的判斷原則FF1. 0Z

16、坐標(biāo)軸和光軸的出射方向一致。FFo y2. 垂直于主截面的坐標(biāo)軸視屋脊面的個(gè)數(shù)而定，如果有奇 數(shù)個(gè)屋脊面，則其像坐標(biāo)軸方向與物坐標(biāo)軸 0 方向相反；沒(méi)有 屋脊面或屋脊面?zhèn)€數(shù)為偶數(shù)，則像坐標(biāo)軸方向與物坐標(biāo)軸方向一致。FF3. 平行于主截面的坐標(biāo)軸0 X 的方向視反射面?zhèn)€數(shù)（屋脊面算 二個(gè)反射面）而定。如果物坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系，當(dāng)反射面?zhèn)€數(shù)為偶FF數(shù)時(shí)， 0 X 坐標(biāo)軸按右手坐標(biāo)系確定；而當(dāng)反射面?zhèn)€數(shù)為奇數(shù)時(shí)，0 X坐標(biāo)軸依左手坐標(biāo)系確定。10）會(huì)計(jì)算折射棱鏡的偏向角CL+6CtcosI< I 22sin-n sinli I222cos2CL+ dCtm=n si nsin22第四章1）掌握

17、基本概念（光闌，孔徑光闌，視場(chǎng)光闌）光闌：限制成像光 束寬度、位置與成像范圍的薄金屬片。分類：孔徑光闌與視場(chǎng)光 闌?？讖焦怅@的定義與作用：定義：限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度并有選擇軸外物點(diǎn)成像光束位置作 用的光闌。作用：寬度（軸上物點(diǎn)：光能量）、位置（軸外物點(diǎn)：分辨力、透鏡 口徑）入射光瞳與出射光瞳：光瞳：孔徑光闌的像。入射光瞳：孔徑光闌經(jīng)孔徑光闌前面光學(xué)系統(tǒng)所成的像。出射光瞳：孔徑光闌經(jīng)孔徑光闌后面光學(xué)系統(tǒng)所成的像?？讖焦怅@在單透鏡系統(tǒng)的光瞳，孔徑光闌在雙透鏡系統(tǒng)的光瞳 作用：限制軸上物點(diǎn)成像光束情況，選擇軸外物點(diǎn)成像光束位置 孔徑光闌、入瞳與出瞳三者是物像關(guān)系?？讖焦怅@前無(wú)透鏡時(shí)，自身即是入瞳

18、、孔徑光闌后無(wú)透鏡時(shí)，自身即是出瞳、孔徑光闌貼近透鏡時(shí)，即其前后均無(wú)透鏡，則自身即是入瞳又是出瞳。圖4-3孔徑光闌對(duì)軸外點(diǎn)光束的限制2）視場(chǎng)光闌：（一）視場(chǎng)光闌的定義與作用物方視場(chǎng)：能清晰成像的物面范圍；像方視場(chǎng)：對(duì)應(yīng)的像面；視場(chǎng)光闌：限定物面或像面大?。ǔ上穹秶┑墓怅@。（二）入射窗和出射窗入射窗：視場(chǎng)光闌經(jīng)其前面的光學(xué)系統(tǒng)所成的像；出射窗：視場(chǎng)光闌經(jīng)其后面的系統(tǒng)系統(tǒng)所成的像；窗的確定：視場(chǎng)光闌位于像面上時(shí)，入射窗即物面，出射窗即視場(chǎng)光闌；視場(chǎng)光闌位于物面上時(shí)，入射窗即視場(chǎng)光闌，出射窗即像平面;出射光瞳孔徑光闌入射光瞳FiF2f2圖4-21孔徑光闌與入瞳、出瞳jti（三）當(dāng)像面無(wú)法安裝視場(chǎng)光

19、闌的情況3）照相系統(tǒng)，望遠(yuǎn)鏡，顯微鏡中的光闌：照相系統(tǒng)根據(jù)軸外光束的 像質(zhì)來(lái)選擇孔徑光闌的位置，大致在物鏡的某個(gè)空氣間隔中。在 有漸暈的情形下，軸外點(diǎn)光束寬度不僅由孔徑光闌的口徑確定， 而且還和漸暈光闌的口徑有關(guān)?？讖焦怅@的開口一般為圓形，而 視場(chǎng)光闌的開頭為圓形或矩形等。感光底片的框子即視場(chǎng)光闌。4）漸暈系數(shù)5）望遠(yuǎn)系統(tǒng):（1）兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，一般應(yīng)滿足光瞳銜接原則（2） 目視光學(xué)系統(tǒng)的出瞳一般在外，且出瞳距不能短于6mm（3）望遠(yuǎn)系統(tǒng)的孔徑光闌大致在物鏡左右，具體位置可根據(jù)盡量減小光學(xué)零件的尺寸和體積的考慮去設(shè)定。（4）可放分劃板的望遠(yuǎn)系統(tǒng)中，分劃板框是望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌6）顯微鏡系統(tǒng)

20、孔徑光 視闌 場(chǎng)物圖4顯微鏡系統(tǒng)光路AyyiAA kL為測(cè)量物鏡，當(dāng)物鏡框?yàn)榭讖焦怅@(1) 一般顯微鏡系統(tǒng)中，孔徑光闌置于顯微物鏡上；一次實(shí)像面處 安裝系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌。(2) 當(dāng)顯微鏡系統(tǒng)用于測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，為了消除測(cè)量誤差，孑L徑光闌 安裝在顯微物鏡的像方焦面處，稱為“物方遠(yuǎn)心光路”。BB丁 vy_圖M2遠(yuǎn)心光路(3) 在長(zhǎng)光路系統(tǒng)中，往往利用場(chǎng)鏡達(dá)到前后系統(tǒng)的光瞳銜接，以減 小 光 學(xué) 零 件 的 口 徑II圖4-13長(zhǎng)光路顯微鏡系統(tǒng) 圖4-14加入場(chǎng)鏡的系統(tǒng)U |7）光學(xué)系統(tǒng)中的景深：景深：成清晰像的空間深度8）遠(yuǎn)景深度：遠(yuǎn)景平面距對(duì)準(zhǔn)平面的距離9）近景深度：近景平面距對(duì)準(zhǔn)平面的距離第五章1

21、）輻射量基本概念：輻射能，輻通量，輻射度，輔強(qiáng)度，輻射亮度。2）光學(xué)量相關(guān)基本概念：光通量，光照度，發(fā)光強(qiáng)度，3）光在傳播中光學(xué)量的變化規(guī)律（幾個(gè)重要公式）4）光束經(jīng)界面反射和折射的亮度5）余弦輻射體相關(guān)結(jié)論第七章1）眼睛的調(diào)節(jié)和校正：遠(yuǎn)點(diǎn)發(fā)散度（或會(huì)聚度）：能清晰調(diào)焦的極限遠(yuǎn)點(diǎn)距離的倒；R 1/lr近點(diǎn)發(fā)散度（或會(huì)聚度）：能清晰調(diào)焦的極限近點(diǎn)距離的倒數(shù)P"/Ip眼睛的調(diào)節(jié)能力:2）眼睛的分辨率：眼睛能夠分辨的最靠近兩相鄰點(diǎn)的能力。物體對(duì) 人眼的張角稱作視角，人眼能分辨的物點(diǎn)問(wèn)最小視角稱作視角鑒 別率：206265丄0.006tg 3）4）顯微鏡的照明方法：1）透射光亮視場(chǎng)照明2）反

22、射光亮視場(chǎng)照明3）透射光暗視場(chǎng)照明4）反射光暗視場(chǎng)照明 生物顯微鏡多為透明標(biāo)本，常用透射光亮視場(chǎng)照明。其照明方式又分 兩種，即臨界照明和柯勒照明5）照明系統(tǒng)銜接條件：照明系統(tǒng)的拉赫不變量要大于投影系統(tǒng)的拉赫不變量。保證兩個(gè)系統(tǒng)的光瞳連接和成像關(guān)系。6）高斯光束的傳播7）物鏡后掃描系統(tǒng)原理8）光纖傳輸圖像的分辨率9）分辨率概念第九章1）電磁波的波動(dòng)方程:Db =p：封閉曲面內(nèi)的電荷密度j :積分閉合回路上的傳導(dǎo)電流密度;B :電感強(qiáng)度；E :電場(chǎng)強(qiáng)度；D :磁感強(qiáng)度；H :磁場(chǎng)強(qiáng)度。2）平面電磁波的性質(zhì)1.橫波特性：電矢量和磁矢量的方向均垂直波的傳播方向。2.-ko vEko E同相位。過(guò)單位面

23、積的能量1r21 221Lf ,14s =WV =s E2 +B2v 二vz E =EB,S =E2” 丿3.輻射強(qiáng)度矢量（坡印亭），在能量流動(dòng)的方向上單位時(shí)間垂直通3）計(jì)算平面電磁波見書上例題4）菲涅爾公式的及其討論，反射比，透射比的計(jì)算5）隱失波含義。6）光的吸收以及朗伯定律7）光波的疊加定律以及現(xiàn)象分析：波的疊加原理，幾個(gè)波在相遇點(diǎn) 產(chǎn)生的合振動(dòng)是各個(gè)波在該點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)的矢量和。疊加結(jié)果為光波振幅的矢量和，而不是光強(qiáng)的和。光波傳播的獨(dú)立性：兩光波相遇后又分開，每個(gè)光波仍然保持原有的特性（頻率、波長(zhǎng)、振 動(dòng)方向、傳播方向等）疊加的合矢量仍然滿足波動(dòng)方程的通解。一個(gè)實(shí)際的光場(chǎng)是許多個(gè)簡(jiǎn)諧波疊加

24、的結(jié)果。二、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光 波的疊加（一）三角函數(shù)的疊加E a1 cos kr _ t令:E2 = a2 cos kr2 _ tkr = - i ,kr 2 = 2E 二 EiE2=a1 cos- ta2 cos ： 2 - t8) 9)合振動(dòng)的情況E 二 a cos ：- t式中：2 2 2A a1a22a1a2 cos - ? 2丄a1 sin a + a2 sin。2tg -a1 cos a + a2 cos a 210)光程差 =n ri - r2是分析疊加結(jié)果的重要物理量。當(dāng)：=2m二，丄=m 時(shí)：1=1 MAX，： '：m 1/2 '時(shí)寸:I M

25、IN11）駐波的含義及其波腹，波節(jié)的計(jì)算分析：兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方 向相同而傳播方向相反的單色光波的疊加將形成駐波。垂直入射 的光波和它的反射光波之間將形成駐波。波腹的位置:kzm 二2波腹的位置：6kzm2波節(jié)的位置：5（1kzm -12212）兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向垂直的單色光波的疊加合振動(dòng)的大小和方向隨時(shí)間變化，合振動(dòng)矢量末端運(yùn)動(dòng)軌跡方程為:Ex 二 a1 cos kzi - t ,Ey = a2 cos kz2 - tE 二 x°Exy°EyE2E2Exy22aia22亟cos，ai a2.2 *i = sin ： 2tg 22a2 2 a - a?ExkdV7C2恥2 cos ,= kz2 - kz1二 x0a1 cos kz1 - ty0a2 cos kz2 - t13）光波的傅里葉分析第十章1）光的干涉條件分析：（1）頻率相同，（2）振動(dòng)方向相同，（3）相位相差恒定（4）疊加光波的光程差不超過(guò)波列的長(zhǎng)度2）楊氏干涉現(xiàn)象分析3