应用光学
1000+ 人选课
更新日期:2025/01/24
开课时间2024/08/28 - 2025/01/29
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

      光学系统在我们的生活中无处不在,大到我国贵州的FAST天文望远镜,小到手机中的照相镜头。学习这门课程,将会了解到这些光学系统的结构,懂得其工作原理,从而更轻松地去使用甚至设计它们。

    本课程的主题是几何光学成像系统,掌握几何光学成像基本原理,学习光学系统设计的基本方法,初步具备光学元件及系统的分析和设计能力;在完成基本理论教学任务的同时,突出课程的工程应用背景,将学生的目光更多地引向工程实际,在对实际问题的分析与讨论中培养学生学习与发展的能力和创造性解决工程问题的能力。

     本课程侧重于基础概念建立,适用于各个年级的学生,特别是初学者。

    

课程大纲
第一章 几何光学的基本原理
1.1 几何光学的基本概念
1.2 几何光学的基本定律
1.3 全反射原理
1.4 费马原理
第二章 共轴球面光学系统
2.1 光学成像的基本概念
2.2 共轴球面光学系统的光路计算
2.3 球面近轴范围内的成像性质和光路计算公式
第三章 理想光学系统
3.1 理想光学系统的基本性质
3.2 作图法求物体的像
3.3 解析法求物体的像
3.4 单折射球面的主平面和焦点
3.5 光学系统的主平面和焦点
3.6 透镜系统的主平面和焦点
3.7 节平面和节点
第四章 光学系统的光束限制
4.1 孔径光阑
4.2 视场光阑与渐晕光阑
4.3 望远系统与显微系统的光束限制
4.4 景深
第五章 光学系统的能量表征
5.1 辐射学基本量与光度学基本量
5.2 光传播过程中光学量的变化(光亮度、光照度)
第六章 转向系统
6.1 平面镜成像性质
6.2 平行平板成像性质与等效
6.3 反射棱镜分类
6.4 反射棱镜成像方向判断及展开
第七章 光学系统的几何像差
7.1 概述
7.2 轴上物点的单色像差
7.3 轴外物点的单色像差
7.4 复色光成像的像差
第八章 光学系统成像质量评价
8.1 用波像差评价光学系统的成像质量
8.2 理想光学系统的分辨率
8.3 基于几何像差的评价方法
8.4 光学传递函数
第九章 典型光学系统
9.1 眼睛和目视光学系统
9.2 放大镜
9.3 显微镜
9.4 望远镜
9.5 摄影系统
9.6 投影系统
9.7 外形尺寸计算