154003应用光学简介

Date: 2015-11-27

《应用光学》课程简介

本课程包括几何光学、典型光学系统和像差理论三大部分,其后继实践是光学CAD课程设计。几何光学部分以高斯光学理论为核心内容,包括了光线光学的基本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等基础内容;典型光学系统部分包括了眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算;像差理论详细叙述了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、基本计算、典型结构的像差特征和校正像差的基本方法,为学生学习光学系统设计打下基础。

一、几何光学   

几何光学仅仅是一种对真实情况的近似处理方法,尽管如此,按此方法所解决的有关光学系统的成像、计算、设计等方面的光学技术问题在大多数场合下与实际情况相符,故几何光学有很大的实用意义。几何光学共由以下五章构成:几何光学基本定律与成像概念 、理想光学系统、平面与平面系统、光学系统中的光束限制、光度学基础理论。

二、像差理论

此部分主要研究的是各类像差的特点及校正。在此部分中不仅研究单色光成像缺陷也研究复色光成像缺陷。如只考虑单色光成像,则光学系统可产生5种像差:球差、彗差、像散、场曲、畸变。若考虑复色光成像则在5种单色像差的基础上又可以产生2种像差:位置色差、倍率色差。

三、光学系统

光学仪器的基本功能是借助于光学原理通过光学系统来实现,光学系统的优劣直接影响仪器的主要性能和质量,本部分的内容主要是使学生获得光学系统的基本知识基本原理,为光学设计奠定基础。本部分主要涉及典型光学系统(如望远系统、显微系统、照相系统等)、现代光学系统(如激光光学系统、扫描光学系统等)、军用光学系统、像质评价方法。