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1、印刷應用光學第一章幾何光學的基本定律1.光波頻率:7.5×1014Hz~4.1×1014Hz;波長范圍為:390nm~760nm2.紅760nm~630nm;橙630nm~590nm;黃590nm~570nm;綠570nm~500nm;青500nm~460nm;藍460nm~430nm;紫430nm~400nm(波長不斷減小,頻率不斷增大)3.麥克斯韋光是一種電磁波;光在不同媒質中傳播時,頻率不變,波長和傳播速度變小。4.幾何光學的基本實驗定律(1)直線傳播定律:在均勻介質中,光總是沿直線傳播的。(2)a.反射定律;b.
2、全反射:(光由光密介質到光疏介質)c.折射:1)折射角的正弦值與入射角的正弦值之比與入射角的大小無關,僅由兩種介質的性質決定。()2)折射率:n=c/v(v-光在介質中得傳播速度;c-真空速度)(3)獨立傳播定律:自不同方向或不同物體發(fā)出的光線相交時,對每一光線的傳播不發(fā)生影響。即各自保持自己原有的特性,沿原方向繼續(xù)傳播,互不影響。(4)光路可逆原理:在幾何光學中,任何光路都是可逆的。4.費馬原理光程:表示在相同的時間內光在真空中通過的路程。公式:L=ns(光程大小L,折射率n,路程s)表述:光在空間兩定點間傳播時,實際
3、光程為一特定的極值5.物與像理解物空間:入射光線所在空間。像空間:出射光所在的空間。實物:虛物:實像:有實際光線會聚的象點。虛像:無實際光線會聚的象點。第二章共軸球面光學系統(tǒng)1.單心光束:只有一個交點的光束,亦稱同心光束。該唯一的交點稱為光束的頂點。2.對能保持單心性的光束,一個物點能且只能形成一個像點,即物與像形成一一對應關系。3.單心性被破壞:同一個物點所發(fā)出的不同光線經球面折射后不再交于一點。即,由P點所發(fā)出的單心光束經球面折射后,單心性被破壞折射球面物象關系:4.焦點、焦距(1)像方焦點F’、像方焦距f'(2)物
4、方焦點F、物方焦距f(3)5.垂軸(橫向)放大率物與像的大小關系:像的性質判斷:第三章理想光學系統(tǒng)1.理想光學系統(tǒng)模型::對任意大的空間范圍,用任意寬的光束都能得到完善像的光學系統(tǒng)。2.理想光學系統(tǒng)物像關系:點對點、線對線、面對面。(物像空間、有且僅有)3.理想光學系統(tǒng)成像滿足規(guī)律:(在理想光學系統(tǒng)中有如下定義)(1)物空間內每一點對應于像空間內唯一的一像點,這一對點稱為共軛點。(2)物空間內每一條直線對應于像空間內唯一的一條直線,這一對線稱為共軛線。(3)如果物空間的任意一點位于直線上,那么在像空間的共軛點也必須在該直
5、線的共軛線上。(4)任意垂軸于光軸的平面,其共軛平面仍與光軸垂直;(5)物空間中任意平面對應于像空間中唯一的共軛平面;(6)物空間中任意同心光束對應于像空間中有一共軛的同心光束。4.像方焦點F'——和物方無限遠處的軸上點為共軛點;物方焦點F——和像方無限遠處的軸上點為共軛點。5.系統(tǒng)焦點和焦面的特性①物方平行于光軸的入射光線,經過光學系統(tǒng)后,起出射光線必定通過像方焦點F'與物方無限遠的光軸上的一點共軛;②通過物方焦點F入射的光線,經過系統(tǒng)后,在像空間其出射光線必定平行于與光軸,即物方焦點與像方無限遠光軸上一點共軛;③一個
6、光學系統(tǒng)的物方焦點F和像方F'焦點不是一對共軛點;④自物方無限遠的軸外點發(fā)出的入射光線,經光學系統(tǒng)后,在像空間必定通過像方焦平面上軸外某一點;⑤自物方焦平面上軸外點發(fā)出的入射光線,經光學系統(tǒng)后,其出射光線應為一束與光軸有一定傾斜角的平行光束。6.光學中的共軛平面指的是什么?光學中的共軛平面指的是什么?答:在光學成像中,物方和像方具有一對一映射關系的兩點Q和Q',根據(jù)光路可逆原理,如果在Q點放置光源,將在Q'點成像,反之亦然。這樣互相對應的兩點,稱為一對共軛點。共軛點可組成共軛線,進而有共軛面。7.牛頓、高斯公式1)牛頓物
7、象位置關系公式:xx'=ff'牛頓垂軸放大率公式:2)高斯像物象位置公式:高斯垂軸放大率公式:3)當光學系統(tǒng)處于同一種介質中時,即高斯公式為:垂軸放大率為:8.理想光學模型的作圖求解(見課件)第四章平面鏡和平面系統(tǒng)1.平面光學元件的作用:實現(xiàn)折疊光路、縮小儀器的形體、完成轉像,連續(xù)改變光軸方向、擴大觀察范圍,以及實現(xiàn)分光、測微補償?shù)取?.平面鏡常見儀器的應用:平行平板玻璃、折射棱鏡、光楔、平面鏡和各種反射棱鏡等2.平面鏡的成像性質1)物點成像規(guī)律---平面鏡對實物成虛像,對虛物成實像。2)非一致像、一致像和完全一致像A.
8、非一致像(鏡像):當物為左手坐標系,而像變?yōu)橛沂肿鴺讼担ɑ蚍粗?。(奇?shù)個反射鏡反射成像)B.一致像:當物用左手坐標系,通過光學元件后所成的像仍為左手坐標系。(偶數(shù)個反射鏡放射像)C.完全一致像:如果物和像的上下、前后、左右三個方向的坐標都完全一致。3)A.平面反射鏡是唯一能成完善像的最簡單的光學元件。B.平面反射鏡