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1、工程光學(xué)簡答
1、簡述費(fèi)馬原理：
費(fèi)馬原理用“光程”的概念描述光線傳播，光在某種介質(zhì)中的光程等于同一時間內(nèi)光 在真空中所走過的幾何路程。
光從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)，其間無論經(jīng)過多少次折射和反射，其光程為極值。也就是 說， 光是沿著光程為極值（極大、極小或常量）的路徑傳播的 。
2、幾何光學(xué)所采用的符號規(guī)則
（1）沿軸線段（如L、L和r）：規(guī)定光線的傳播方向自左向右為正方向，折射面頂點(diǎn)
O 到各交點(diǎn)和光線傳播方向相同時取正，相反時取負(fù)。
（ 2） 垂軸線段： 以光軸為基準(zhǔn)，在光軸以上為正，在光軸以下為負(fù)。
3） 、 （ 4） 、 （ 5）均是順時針為正，逆時針為負(fù)。
3）光線與光軸
2、的夾角
（如 U、U'）:由光軸以銳角方向轉(zhuǎn)向 光線。
4）光線與法線的夾角
（如 I、丨和I ）:由光線以銳角方向轉(zhuǎn)向法線。
5）光軸與法線的夾角
（如0）:由光軸以銳角方向轉(zhuǎn)向法線。
6）相鄰兩折射面間隔（用 d 表示）:由前一面的頂點(diǎn)到后一面的頂點(diǎn)，順光線方向
助記:基準(zhǔn)級別:法線
為正，逆光線方向?yàn)樨?fù)。
＞光線 ＞光軸，銳角方向，順時針為正，逆時針為負(fù)。
3、簡述視場光闌定義與作用
實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)中，能清晰成像的物面范圍稱為光學(xué)系統(tǒng)的物方視場，相應(yīng)的像面范圍 稱為像方視場。 限定清晰成像范圍的方法通常是在物面上或在像面上安放一個中間開孔的 光闌。光闌
3、孔的大小限定了物面或像面的大小，即限定了光學(xué)系統(tǒng)的成像范圍。 這個限定
成像范圍的光闌稱為視場光闌。
4、簡述光通過光學(xué)系統(tǒng)時的能量損失
（ 1）光在兩透明介質(zhì)界面上的反射損失 :光照射到界面上時，大部分光折射到另一 介質(zhì)中，也有一小部分光反射回原介質(zhì)，反射光沒通過界面，因而形成光能損失；
（2） 介質(zhì)吸收造成的光能損失 :光在介質(zhì)中傳播，由于介質(zhì)對光的吸收使一部分光不 能通過系統(tǒng)，從而形成光能損失；
（3） 反射面的光能損失：反射元件對光的透射和吸收，是反射面反射比p小于 1。
5、 簡述在光學(xué)系統(tǒng)中多采用膠合透鏡校正像差的原理
利用正負(fù)透鏡組成的膠合透鏡，可以校正球差和校正色
4、差；
① 單正透鏡產(chǎn)生負(fù)球差，單負(fù)透鏡產(chǎn)生正球差，二者組合可校正球差；
② 單正透鏡具有負(fù)色差，單負(fù)透鏡具有正色差，單透鏡不能校正色差，二者組合可校 正球差。
6、 簡述目視光學(xué)儀器的基本工作原理
人眼感覺的物體大小，取決于其像在視網(wǎng)膜上的大小和物體對人眼的張角。被觀察的
物體必須位于眼睛的近點(diǎn)之外才能被眼睛看清，而且被觀察物體細(xì)節(jié)對眼睛節(jié)點(diǎn)的張角大
于眼睛分辨率60'時，眼睛才能分辨。為了擴(kuò)大人眼的視覺能力，物體通過目視光學(xué)儀器 后，其像對人眼的張角大于人眼直接觀察物體時對人眼的張角。
7、 目視光學(xué)儀器的視覺放大率
視覺放大率用儀器觀察物體是視網(wǎng)膜上的像高 ？？？和用人眼直
5、接觀察物體時視網(wǎng)膜上
的像高？？之比，用I表示：r=二?= 怎。?w'為用儀器觀察物體時像對人眼的張角， w為
???? ????????
人眼直接觀察物體時的張角。
8、 簡述顯微鏡系統(tǒng)柯勒照明原理和光闌結(jié)構(gòu)特征
光源的燈絲經(jīng)過柯勒鏡形成第一次燈絲像，經(jīng)過成像物鏡后形成第二次像，在被照物
體平面處沒有燈絲像的形成，照明變得均勻，不影響觀察。
柯勒鏡的視場光闌是成像物鏡的孔徑光闌，柯勒鏡的孔徑光闌是成像物鏡的視場光
闌，是“窗對瞳、瞳對窗”的光管。
9、 簡述開普勒望遠(yuǎn)系統(tǒng)和伽利略望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
開普勒望遠(yuǎn)鏡由兩個正光焦度的物鏡和目鏡組成，因此望遠(yuǎn)系統(tǒng)成倒像。需加入
6、一個
透鏡或棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)，使系統(tǒng)形成的倒像變?yōu)檎⒌南瘛?
伽利略望遠(yuǎn)鏡由正光焦度的物鏡和負(fù)光焦度的目鏡組成，視覺放大率大于 1,形成正
立的像，不需加轉(zhuǎn)像系統(tǒng)。
10、 惠更斯-菲涅爾原理
波面上每一點(diǎn)都可以看作發(fā)出球面子波的次級擾動中心，在后一個時刻這些子波的包 絡(luò)面就是新的波前。波前的法線方向就是光波的傳播方向。波前外任一點(diǎn)的光振動時波前 上所有子波在該點(diǎn)相干疊加的結(jié)果。
11、愛因斯坦的光子學(xué)說
光在發(fā)射與吸收過程中具有粒子的性質(zhì)。發(fā)射或吸收的能量都是光子能量的整數(shù)倍。
光子能量￡= hv, v是輻射頻率；h是普朗克常數(shù)。光是一束由能力為 hv的光子組成的粒
子流。
A
愛因斯坦光電效應(yīng)方程：hv = 2????+ A。電子將吸收的光子能量的一部分用來克服
金屬表面的吸力，余下的變?yōu)殡娮与x開金屬表面的動能。
12、光的波粒二象性
波動性和粒子性是光的客觀屬性，二者總是同時存在的。在不同條件下，二者表現(xiàn)明 顯程度不同。如在干涉、衍射時波動性明顯，光的吸收、發(fā)射和光電效應(yīng)時粒子性明顯。 光的波動性與粒子性通過 ￡= h V聯(lián)系在一起。
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