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光学

中考物理辅导－－光的直线传播·知识点精解

来源：考试大2006/9/30 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

1．光源

发光的物体叫光源，光源在发光时进行着其他形式的能与光能之间的转化。

2．介质

光能够在其中传播的物质称为介质。

3．光的直线传播

光在同一种均匀介质中总是沿直线传播的。小孔成像是光的直线传播形成的。

4．光线、光束

在研究光的行为时用来表示光传播方向的有向直线，称为光线。有一定关系的一些光线的集合称为光束，如平行光束、发散光束等。

5．影

光源发出的光照在不透明的物体上时，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成了一个光线照不到的黑暗区域，这就是物体的影。影可分为本影和半影。

(1)本影，光线完全照不到的区域。

(2)半影，只有部分光线照射到的区域。

如果是点光源，只形成本影。如果不是点光源，一般会形成本影和半影。

6．日食和月食

(1)日食，发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间。当地球上在月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面时，这个地区的人就可看到日全食，如图1-1中的a区。在月球半影区里的人，只能看见太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食。如图1-1中的b区。在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，只能看到周围的环形表面，这就是日环食。如图1-1中的c区。

(2)月食，发生月食时，太阳、地球、月球在同一条直线上，地球在中间。当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图1-2中的a区。当月球有一部分进入地球的本影区域时，形成月偏食。如图1-2中的b 区。需要注意的是当月球进入地球的半影区时，并不发生月偏食，只是月亮的亮度有些减弱。如图1-2中

的c区。

(3)日食和月食的观察无论日食还是月食，都是在地球上观察到的。但是，发生日全食时地球上只有一小区域内的人可以看到，而发生月全食时，面向月球的半个地球上各处可以同时看到。这是因为月球本影的长

度约等于月球半径的57～59倍，而地球和月球的距离约等于地球半径的55～67倍，月球的本影只落在地球上极小的一个区域内，如图1-1所示。当月球运行到地球的本影里发生月食时，地球本影的长度约等于月球半径的216倍，远远超过地球和月球间的距离，所以，月食时凡面向月球的半个地球上的人均可同时

看到。如图1-2所示。

7．光速

光传播得很快，但光速是有限的，光在真空中的传播速度C=3.00×108m/s。由于光速很大，要测定光速，就必须利用很大的距离，或者准确地测出很短的时间间隔。天文学中的长度单位是光年，1光年就是光在一年中传播的距离，如果一年按365天计算，则1光年等于9.46×1012km。

中考物理辅导－－光学知识的归纳

来源：考试大2006/9/30 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

光学知识的归纳

光学包括两大部分内容：几何光学和物理光学．几何光学（又称光线光学）是以光的直线传播性质为基础，研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科；物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科．一、重要概念和规律

（一）、几何光学基本概念和规律

1、基本规律

光源发光的物体．分两大类：点光源和扩展光源．点光源是一种理想模型，扩展光源可看成无数点光源的集合．光线——表示光传播方向的几何线．光束通过一定面积的一束光线．它是温过一定截面光线的集合．光速——光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像——光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的．虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。本影——光直线传播时，物体后完全照射不到光的暗区．半影——光直线传播时，物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域．

2．基本规律

（1）光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。

（2）光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的规律继续传播。

（3）光的反射定律反射线、人射线、法线共面；反射线与人射线分布于法线两侧；反射角等于入射角。（4）光的折射定律折射线、人射线、法织共面，折射线和入射线分居法线两侧；对确定的两种介质，入

射

角（i）的正弦和折射角（r）的正弦之比是一个常数．介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于临界角A，sinA=1/n。

（5）光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射，将沿着原来的入射线方向反射或折射．

3．常用光学器件及其光学特性

（1）平面镜点光源发出的同心发散光束，经平面镜反射后，得到的也是同心发散光束．能在镜后形成等大的、正立的虚出，像与物对镜面对称。

（2）球面镜凹面镜有会聚光的作用，凸面镜有发散光的作用．

（3）棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中，入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。

（4）透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则——凸透镜焦距f取正，凹透镜焦距f取负；实像像距v取正，虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关．

（5）平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动（侧移）．侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。

4．简单光学仪器的成像原理和眼睛

（1）放大镜是凸透镜成像在。u（2）照相机是凸透镜成像在u＞2f时的应用．得到的是倒立缩小施实像。（3）幻灯机是凸透镜成像在f＜u＜2f时的应用。得到的是倒立放大的实像．

（4）显微镜由短焦距的凸透镜作物镜，长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处，经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像（通常位于明视距离处）。

（5）望远镜由长焦距的凸透镜作物镜，辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光，经物镜成中间像（倒立、缩小、实像）于物镜焦点外很靠近焦点处，恰位于目镜焦点内，再经目镜成虚像于极远处（或明视距离处）。

（6）眼睛等效于一变焦距照相机，正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜；明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。

简析光学新颖试题

来源：考试大2007/12/12 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

一、结合光学发展史

例1. 如图1所示，这是法国菲索设计的，他在世界上第一个测出了地面上光速。光源S发出的光被毛玻璃片（也能透过光线）反射后，穿过齿轮A的齿隙（如图中P），然后经过相当长的距离AB，从B处的平面镜M循原路反射回来，仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时，从P穿出的光线恰被齿1挡住，从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转n转，AB距离为L，由这个实验测得光速的表达式是___________。

图1

析与解要测出光速，必须测得AB之间的距离和光通过AB距离所用的时间t，由于光速太大，故时间很短，因此必须通过巧妙的方式才能精确测得，本题利用齿轮转动时，光在AB间来回传播的时间与齿轮从P的中心转到1的中心时间相等来精确测定时间，这样，问题就获得解决。因此t＝1/2nZ光速的表达式为c＝2L/（1/2nZ）＝4nZL

例2. 古希腊地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球B城阳光与竖直方向成7.5度角下射，而B城正南方，与B城距离为L的A城，阳光恰好沿竖直方向下射（如图2甲所示），射到地球的太阳光可视为平行光。据此他估算出地球的半径。试写出估算地球半径的表达式R＝__________。

甲乙

图2

析与解地球的载面可看作一个圆，如图2乙所示，则A、B两地的距离L等于弧AB的长，弧AB所对的圆心角为θ＝7.5°＝π/24，由弧长公式L＝θR得：R＝L/θ＝24L/π。

二、结合课本内容设计探究性试题

例3. 请同学们阅读下面的短文

凹面镜

反射面是球面一部分的镜子叫球面镜，用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜，简称凹镜，那么凹镜对光有什么作用呢？

小明首先进行了大胆的猜想，先找到所有可能的情况，即会聚、发散、既不会聚又不发散，只有这三种情况，但究竟哪一种情况是正确的呢，小明做了以下实验：

他将10只激光手电筒捆在一起，形成一束平行先，然后对着凹镜照射，发现了如图3所示的现象，请同学们根据上述短文回答以下问题：

图3

（1）通过实验小明可得到的结论是__________；

（2）你认为凹镜的应用有___________（试举一例）。

（3）通过小明和你对凹镜的学习，想一想这个过程是经过了大致怎样的程序步骤？

析与解（1）由图可知：平行光经凹镜反射后，反射光线会聚于焦点，因此凹镜对光有会聚作用；（2）凹镜的应用有太阳灶、探照灯、手电筒、汽车头灯等；（3）通过小明和你对凹镜的学习，这个过程大致经过的程序步骤是：提出问题→进行猜想→设计实验→实验探究→得出结论→迁移应用。

三、关注德育渗透

例4. 很早的时候，我们的祖先就注意观察天象，商朝甲骨文里有许多日食、月食的记载，如图4所示，近年，我国科学家根据古书中“（周）懿王元年天再旦于郑”的记载，猜想“天再旦”是天亮的两次，即发生在早晨的日全食。恰巧，1997年3月9日，我国境内发生了20世纪最后一次日全食。日全食发生时，新疆北部正好是天亮之际。这次日全食的观测，证实了我国科学家对“天再旦”的猜想，为我国的“夏商周断代工程”的课题研究提供了重要的依据。经过推算，我国科学家得出周懿王元年是公元前899年，陕西省的学者和科技工作者为此项研究工作作出了杰出贡献。日全食现象可以用_________来解释。科学家们的这次研究中采用了多种科学方法，请你任意写出两种________，_________。

图4

析与解日全食现象可以用光的直线传播来解释。科学家们在这次研究中采用了猜想、观测、推算、验证等多种科学方法。

中考物理光的反射和折射解析

来源：考试大2007/9/16 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

第五章光的反射

一、光的直线传播：

光在___________中是沿直线传播的。光在真空中传播速度是_________m/s。

应用：影的形成、小孔成像、日食、月食的成因、激光准值等。

二、光的反射现象：

反射定律：___________光线__________与光线、_________在同一平面内；光线与__________光线分居法线的两侧；_________角等于角。在反射时，光路是_________的。

右图中，入射光线是_________，反射光线是_________，法线是_________，O点叫做_________，∠i

是_________，∠γ是_________。

反射类型：

（1）_________：入射光平行时，反射光也平行，是定向反射（如镜面、水面）；

（2）_________：入射光平行时，反射光向着不同方向，这也是我们从各个方向都能看到物体的原因。三、平面镜成像：

平面镜成像特点：物体在平面镜里成的是_________立的_________像，像与物到镜面的距离_________，像与物体大小_________；像和物对应点的连线与镜面_________。

成像原理：根据_________成像。

成像作图法：可以由平面镜成像特点和反射定律作图。

平面镜的应用：成像，改变光的传播方向（要求会画反射光路图）

第六章光的折射

一、光的折射：

光从一种介质_________入另一种介质时，传播方向一般会_________，这种现象叫光的折射。

折射定律：光从空气_________射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在_________；折射光线和入射光线分居_________两侧，折射角_________于入射角；入射角增大时，折射角_________。当光线垂直射向介质表面时，传播方向_________。在折射时光路也是_________的。当光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射角_________于入射角。

二、透镜的概念：

透镜有两类：中间厚，边缘薄的叫_________。中间薄，边缘厚的叫_________。

主轴：通过两个球面球心的直线叫透镜的_________。

光心：光线通过透镜上某一点时，光线传播方向不变，这一点叫_________。

焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点（经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点）这一点叫透镜的_________，焦点到光心的距离，叫_________，用表示。

凸透镜的光学性质：

1、平行于主光轴的光线

2、过焦点的光线经凸透镜

3、过光心的光线方向不变。

经凸透镜折射后过焦点；折射后平行于主光轴；

凸透镜对光线有_________作用，所以又叫_________透镜。

凹透镜对光线有_________作用（如图四），所以又叫_________透镜。

三、凸透镜成像及应用：

1、物体到凸透镜的距离_________时，能成_________立的、_________的_________像；就是利用这一原理制成的。

2、物体到凸透镜的距离_________时，能成_________立的、_________的_________像；_________就是利用这一原理制成的。

3、物体到凸透镜的距离焦距_________时，能成_________立的、_________的_________像；_________就是利用这一原理制成的。

“平面镜成像”考点例析

来源：考试大2007/9/16 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

“平面镜成像”考点例析

考点一：平面镜成像原理

平面镜所成的像是由于光的反射现象形成的，像上每个与物体对应的点都是由物点上实际反射光线的反向延长线相交而成的。

例1.（2005年桂林市中考题）诗人的赞美桂林山水的诗篇中写道：“群峰倒影山浮水，无山无水不入神”。那么诗中写的“倒影”是由于光的____________现象形成的。

解析：湖面上的“倒影”，是群峰在平静的水面上所成的像，这是平面镜成像的一种现象，平面镜成像的原理又是光的反射，所以这是由于光的反射现象形成的。

答案：反射

考点二：平面镜成像特点

平面镜成像特点是：像与物关于平面镜对称，即像、物等大；像、物等距（像与物到平面镜的距离相等）；像与物对应点的连线与平面镜垂直。

例2.（2005年济南中考题）如图1所示，一只大熊猫正抱着一根竹子在镜面欣赏自己的像。此时，它从镜中看到自身的像应该是图2中的（）

解析：本题在考查平面镜成像知识的同时也考查了我们的观察能力。平面镜所成的像和物是关于平面镜对称的，通过仔细观察比较可知答案为D。

答案：D

考点三：平面镜所成的是虚像（虚像与实像的区别）

实像是由实际光线会聚而形成的像，它既能够用光屏承接到，也能够用眼睛直接观看；虚像是由实际反射光线的反向延长线相交而形成的像，它不能用光屏承接到，但能用眼睛观看。平面镜所成的像是虚像，所以它不能用光屏承接到。

例3. （2005年镇江市中考题）研究平面镜成像特点的实验情况如图3所示，烛焰在平面镜中所成的像是______________像（选填“实”或“虚”），放在“烛焰”上的手指

______________被烧痛（选填“会”或“不会”）。

图3

解析：平面镜所成的像为虚像，它并不是由实际光线会聚而成，所以镜后的像（“烛焰”），也不会将手指烧痛。

答案：虚不会

考点四：凸面镜与凹面镜

凸面镜、凹面镜与平面镜不同，它们的面都不是平的，但它们对光都能起到反射作用，凸面镜对光具有发散作用，利用它可以扩大视野，使观察范围大大增加，如汽车上的观后镜、马路拐弯处的观察镜等；凹面镜对光具有会聚作用，利用它可以制成太阳灶、探照灯、车灯、手电筒等。它们对同一束光反射后的结果虽然不一样，但它们都遵守光的反射定律，这两种面镜的光路都是可逆的。

例4. 某同学发现金属图钉的光亮表面可以看成是一种称作__________的光学镜子，于是他用多支激光手电筒正对着它的表面照射时，情况如图4所示，呆见它对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用。

图4

解析：图钉的外表面光亮且凸出，所以可将其看成凸面镜。凸面镜对光线具有发散作用，这一点从图4中也可以看的一清二楚。

答案：凸面镜发散

“测量小灯泡的电阻”常见故障分析

来源：考试大2007/4/13 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

中考物理辅导——光学暗箱问题解法例析

来源：考试大2007/3/28 【考试大：中国教育考试第一门户】模拟考场视频课程

所谓光学暗箱问题，是指只知道入射光线和出射光线的方向，要求判断出光学元件的种类及安放位置的问题。解答此类问题的关键是要熟悉各种光学元件的光学特点和成像规律，此外还要有较强的分析、推断、概括、综合能力，才能达到正确求解的目的。

例1在下图方框中，根据入射光线和出射光线，画出适当的光学元件。

解析因一束会聚光线入射到第一个光学元件上后，通过了光学元件并且出射光变成了平行光，所以第一个光学元件应为凹透镜。对于第二个光学元件来说，一束平行光入射到光学元件上之后，通过光学元件后变得会聚了，所以第二个光学元件应为凸透镜。当这束会聚光束会聚于一点后继续传播又成为发散光束而入射到第三个光学元件上后，出射光线并未通过光学元件而是发生了反射，所以此光学元件必为面镜，因发散光束经面镜反射后变为平行光，所以该光学元件应为凹面镜。

例2 如图2所示，一束平行光通过一暗箱后成为较宽的平行光束，那么该暗箱中的光学元件可能是（）

A. 先一个凸透镜，后一个凹透镜

B. 先一个凹透镜，后一个凸透镜

C. 先后两个凸透镜

D. 先后两个凹透镜

解析因入射光束窄，出射光束宽，因此只有平行入射光经过某个光学元件后变得发散，再经过另一个光学元件后变为会聚，并且成为较宽的平行光才能满足要求，所以后一个光学元件必为凸透镜。对于前一个光学元件，要使平行光变得发散，用凹透镜可以实现，用凸透镜也可以实现，此时只要将左侧的短焦距凸透镜的右侧焦点与右侧的长焦距凸透镜右侧的焦点重合即可满足要求，如图2所示，所以本题中BC两种方法均可。

由上述例题我们可以得到求解光学暗箱问题的基本方法：

（1）将对应的出射光线与入射光线连接起来得到光路；

（2）由光线的转折点确定光学元件的位置；

（3）若出射光线与入射光线在光学元件的同侧，则暗箱内的光学元件为面镜；若出射光线与入射光线在光学元件的异侧，则暗箱内的光学元件为透镜；

（4）反射光线会聚的为凹面镜，反射光线发散的为凸面镜，光线性质不变的为平面镜；透射光线会聚的为凸透镜，透射光线发散的为凹透镜。

光学作图类型注意事项及相关知识点

光学作图类型注意事项及相关知识点光学作图的考查形式主要有以下五种： 1、光的反射 2、光的折射 3、平面镜成像 4、透镜的特殊光线 5、凸透镜成像 ★光学作图需注意以下几点： 1、要借助工具（铅笔和直尺），作图要规范； 2、实际光线画实线，不是实际光线（如法线、光线的反向延长线、平面镜所成的像、像与物之间的连线）要画虚线； 3、光线要标箭头，同时注意箭头的方向； 4、如光源、物点、像点有对应符号、字母的要标上； 5、法线与镜面或界面垂直，像与物之间的连线与镜面垂直，垂直要画垂足符号； 6、务必记住凸透镜的三条特殊光线，利用特殊光线可以画出凸透镜成像光路图。相关知识点： ▲光线：用一条带箭头的直线表示（箭头代表传播方向；直线代表光沿直线传播）光的传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。实像：是一个明亮的区域，因为实像是由实际光线汇聚而成的；影子：是一个阴暗的区域，因为光线透不过去，在不透明物体后面形成

的。 ▲实像与虚像区别：1、能不能用光屏承接。实像能，虚像不能。 2、是不是由实际光线汇聚而成。实像是，虚像不是。（虚像只能用肉眼看到，它是由实际光线的反向延长线交汇而成） 3、像的特点是不是一定是倒立的。实像是，虚像不是。 ▲光的反射反射现象中的术语：一点：入射点O（是指光线射到反射面上的一点）两角：入射角（指入射光线与法线之间的夹角）反射角（指反射光线与法线之间的夹角）三线：入射光线（指射到物体表面的光线）反射光线（指被物体反射出的光线）法线（指垂直于镜面的虚线） ★反射定律：三线同面，法线居中，两角相等。即：1.反射光线、入射光线和法线在同一平面上； 2.反射光线、入射光线分居法线的两侧； 3.反射角等于入射角。（注意因果关系，入射决定了反射，应把反射叙述在前面） ★关于光的反射定律，应掌握以下几点： 1）一条反射光射只对应一条入射光线 2）入射光线垂直于反射面时，入射角为0°，反射角为0°，三线重合，但方向相反。

(整理)各种光学设计软件介绍-学习光学必备-peter.

光学设计软件介绍 ZEMAX是美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。版本等级有SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算Non-Sequential），是将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。ZEMAX的主要特色：分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。 CODE V是Optical Research Associates推出的大型光学设计软件，功能非常强大，价格相当昂贵CODE V提供了用户可能用到的各种像质分析手段。除了常用的三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数、光学传递函数外，软件中还包括了五级像差系数、高斯光束追迹、衍射光束传播、能量分布曲线、部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等多种独有的分析计算功能。是世界上应用的最广泛的光学设计和分析软件，近三十多年来，Code V进行了一系列的改进和创新，包括：变焦结构优化和分析；环境热量分析；MTF和RMS波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉和光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包括了偏振；全球综合优化光学设计方法。 CODE V是美国著名的Optical Research Associates（ORA?）公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。自1963年起，该公司属下数十名工程技术人员已在CODE V程序的研制中投入了40余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件，为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用1994年，ORA公司聘请北京理工大学光电工程系为其中国服务中心。与国际上其它商业性光学软件相比，CODE V的优越性突出地表现在以下几个方面： 1．CODE V可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。这类系统可带有三维偏心或倾斜的元件；各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地

信息光学复习重要知识点

1.常用的非初等函数：矩形函数、Sinc函数、三角形函数、符号函数、阶跃函数、圆柱函数。 2.δ函数的定义：a.类似普通函数定义b.序列极限形式定义c.广义函数形式定义 δ函数的性质：a.筛选性质 b.坐标缩放性质 c.可分离变量性 d.与普通函数乘积性质 4.卷积，性质：线性性质、交换律、平移不变性、结合律、坐标缩放性质 5.互相关，两个函数f(x,y）和g(x,y)的互相关定义为含参变量的无穷积分 6.惠更斯-菲涅尔原理：光场中任意给定曲面上的诸面元可以看作是子波源，如果这些子波源是相干的，则在波继续传播的空间上任意一点处的光振动都可看作是子波源各自发出的子波在该点相干叠加的结果。 7.基尔霍夫理论：在空域中光的传播，把孔径平面上的光场看作点源的集合，观察平面上的场分布则等于他们所发出的带有不同权重的因子的球面子波的相干叠加。 8.角谱理论：孔径平面和观察平面上的光场分布都可以分别看成是许多不同方向传播的单色平面波分量的线性组合。 9.点扩散函数：面元的光振动为单位脉冲即δ函数时，这个像场分布函数叫做~。 10.菲涅尔衍射成立的充分条件：传递函数： 11.泰伯效应：当用单色平面波垂直照明一个具有周期性透过率函数的图片时，发现在该透明片后的某些距离上出现该周期函数的现象，这种不用透镜就可以对周期物体成像的现象称为~。 12.夫琅禾费衍射： 13.衍射受限系统：不考虑系统的几何像差，仅仅考虑系统的衍射限制。 14.单色信号的复表示：去掉实信号的负频成分，加倍实信号的正频成分。多色信号的复表示： 16.如果两点处的光扰动相同，两点间的互相干函数将变成自相干函数。 18.光学全息：利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都储存在记录介质中，做记录的干涉条纹图样被称为“全息图”，当用光波照射全息图时，由于衍射原理能能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像，这个波前记录和重现的过程成为~ 19.+1级波（虚像），-1级波（实像），±1级波（赝像） 20.从物光与参考光的位置是否同轴考虑：同轴全息、离轴全息。从记录时物体与全息图片的相对位置分类：菲涅尔全息图、像面全息图、傅里叶变换全息图。从记录介质的厚度考虑：平面全息图、体积全息图。 21.菲涅尔全息图：记录平面位于物体衍射光场的菲涅尔衍射区，物光由物体直接照到底片上傅里叶全息图：物体或图像频谱的全息记录。

大学物理光学部分必须熟记的公式(很容易混淆哦)

大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1．获得相干光的方法杨氏实验 .......,2,102 2，，=?±== k k D xd λδ 此时P 点的光强极大，会出现明条纹。 ......,2,102 )12(，，=?+±==k k D xd λδ此时的光强极小，会出现暗条纹。或者， d D k x 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2)12(λ+±= 此时出现暗条纹。屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为：d D x λ=?。洛埃镜。半波损失。 2．薄膜等厚干涉。 ○ 1根据光程差的定义有： ??? ????=?+=?=+=相消干涉。相长干涉。,...2,1,2)12(,.....2,1,22222k k k k d n λλλδ ○2劈尖干涉：暗条纹。明条纹。 ,...2,1,0,2)12(22,...2,1,2222=?+=+==?=+ =k k d k k d λ λ δλλ δ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于 2λ 即：21λ =-+k k d d 。则设劈尖的夹角为θ，相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式：2sin λ θ=a

○ 3牛顿环：直接根据实验结果的出结论为： ?????===?-= 暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ3.单缝的夫琅禾费衍射关键词：半波带。注意：半波带的数目可以是整数也可以是非整数。结论：光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为：明条纹，）（暗条纹 ,...3,2,10,212sin ,...3,2,1,22sin =?+±==?±=k k a k k a λ ?λ ? 特殊地当?=0时，有：，中央明条纹中心0sin =?a 当将单缝换做圆孔时，得到中心的明亮光斑为艾里斑，且其半角宽度0?为： D λ??22 .1sin 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分辨角。

光学相关的计量单位

☆光学相关的计量单位☆ 光强度——坎德拉（cd），光亮度——cd/m2，光通量——流明（lm），光照度——勒克斯（lux、lx）， 1967年法国第十三届国际计量大会规定了以“坎德拉”、“坎德拉/平方米（cd/m2）”、“流明”、“勒克斯（lux、lx）”分别作为发光强度、光亮度、光通量、光照度等的单位为统一工程技术中使用的光学度量单位。光强度——坎德拉（Candela）-cd 。1=F/Ω即光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光通量——流明（lumen）-lm 。F单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305×10cm面积上辐射出来的光通量为1lm。为表示光强和光通量的关系，发光强度为1cd的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1lm。光亮度——坎德拉/平方米（cd/㎡）是表示发光面明亮程度的。即指发光表面在制定方向的发光强度为垂直且制定方向的发光面的面积之比。光照度——勒克斯（Lux）-lx 。被光均匀照射的物体，距离该光源1m处在1㎡的面积上得到的光通量是1lm时其照度为1lux，习惯称之为“烛光米”。 1、烛光、国际烛光、坎德拉（Candela）：定义在每平方米101325牛

顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”（即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体），在纯铂（Pt）凝固温度（约2042K或1769℃）时，沿垂直方向的发光强度为1坎德拉。并且，烛光、国际烛光、坎德拉的三个概念是有区别的，不宜等同。从数量上看，60坎德拉德育58.8国际烛光，亥夫钠灯的1烛光等于0.885国际烛光或者0.919坎德拉。 2、发光强度与光亮度：发光强度简称光强，国际单位是Candela（坎德拉）简写cd。Lcd是指光源在指定方向的单位立体角度内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强度为l=f/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（SR），F为光通量，单位为流明（lm），对于点光源由l=F/4。光亮度是标示发光面明亮程度的，指发光表面在制定的发光强度与垂直且制定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏基本上就是这样一个漫反射面，所以从各个角度去观看图像都有相同的亮度感。以下是部分光源的亮度值：（单位cd/㎡）黑白电视机120左右，彩色电视机80左右。 3、光通量与流明：光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能称之为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。如用绿色光做水准，令其光通量等于辐射能通量，则对其他色光来说，激起明亮感觉的本两碧绿色

光学类期刊投稿排行

1光学学报2中国激光（属于超一流中文光学杂志），与COL一起是中国激光杂志社旗下的三大王牌杂志，也是国内光学杂志的皇帝，每篇文章有3位审稿人审稿，文章严谨程度非常高，其中COL已经被SCI收录（SCI最新影响因子0.8左右），光学学报与中国激光是中文SCI期刊的候选期刊。 3光谱与光谱学分析【SCI（次等）】：由于自引率太高，已经多次被JCR警告，但俗话说瘦死的骆驼比马大，任然属于光学顶尖级杂志。 4光电子.激光（2009年之前分EI核心和EI 非核心，光电子激光是最早的EI核心期刊之一，每篇文章均被EI compendex收录），在光电子学方面报到的论文最多，属于一流杂志的代表，也是唯一一本由大学主办的学术期刊（前10名中），相当的不容易。 5光学精密工程（同光电子.激光实力相当，排名也可定为第四），由于期刊报道的内容没有光电子激光报道的内容专业性和新颖性强，暂定于第5吧。 6强激光与粒子束（工程科学院举办），影响因子0.9左右，发展迅速，现加入到了中国光学期刊网，推广了知名度，属于一流杂志，此杂志与中国激光杂志的研究内容很像，是中国激光杂志的小弟，如果投稿中国激光或者光学学报被退，这个杂志则是您稿件去的最佳方向。 7光子学报（在09年以前属于EI非核心），在西安光机所得率领下不断发展，10年后一直被EI核心检索，近几年凭着自己的地位和努力，经常举办或者参加会议文章的出版，在陕西地方区域具有相当的影响力，属于二流杂志的领导。 8发光学报：在中科院长春光机所领导下，终于从10年开始被EI收录，并从双月刊转为月刊，发展迅速，在11年被评为百种杰出学术期刊，不过后门开的较大。9光电工程：老牌子光电期刊，这几年走了点下坡路，但任然是光电期刊类的中流

大学光学知识点归纳总结

大学光学知识点归纳总结光学是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。下面,XX为大家分享光学知识点总结,希望对大家有所帮助! 1、光源:能够发光的物体可分为 (1)自然光源如:太阳,萤火虫 (2)人造光源如:蜡烛,电灯 2、光的传播: (1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的 (2)直线传播现象 ①影子的形成:日食、月食、无影灯 ②小孔成像:倒立、实像 3、光的传播速度": (1)光在真空中的传播速度是×108 (2)光在水中的传播速度是真空中的3/4 (3)光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3 1、反射现象:光射到物体的表面被反射出去的现象 2、概念: (1)一点:入射点 (2)二角: ①入射角:入射光线与法线的夹角

②反射角:反射光学分与法线的夹角 (3)三线:入射光线、反射光线、法线 3、反射定律: (1)入射光线、反射光线、法线在同一平面内(三线共面) (2)入射光线、反射光线分居法线两侧(两线异侧) (3)反射角等于入射角(两角相等) 4、反射分类:遵循光的反射定律。 (1)镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行 (2)漫反射:入射光线平行,反射光线不平行 5、平面镜成像:平面镜成的像是虚像,像与物体的大小相等,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与物体关于平面镜对称(等大,正立,虚像) 1、折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在介面上将发生光路改变的现象。常见现象:筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼。 2、光的折射初步规律:(1)光从空气斜射入其他介质,折射角小于反射角(2)光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角(3)光从一种介质垂直射入另一种介质,传播方向不变(4)当入射角增大时,折射角随之增大 3、光路是可逆的

光学相关知识竞赛试题

1.下面四种颜色中哪种颜色的光波最长(D)。 A.蓝 B.绿 C.黄 D.红 2.按照目前近代物理研究的最新成果，物质的最小的构成单位是(D)。 A.质子 B.中子 C.强子 D.夸克 3.与复印机、激光打印机一起构成现代化的光电子印刷技术，从而彻底取代了铅字手工排版的是（C） A.打字机 B.计算机 C.激光照排机 D.激光印刷机 4.第一台激光器产生于: （C） A, 1953 B, 1961 C, 1960 D, 1948 5.在雷电来临时，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是因为（B） A．雷一个接一个打个不停 B．雷声经过地面、山岳和云层多次反射 C．光的传播速度比声的传播速度大D．声的传播速度比光的传播速度大 6.黄昏时，太阳呈红色，是因为黄昏时( B ) A.太阳发出较多的红光 B.阳光经过空气散射形成 C.太阳距地球较近 D.太阳距地球较远 7.以下双折射晶体中属于双轴晶体的是（C） A.石英 B.冰洲石 C.硫磺 D.冰 8.第一台激光器的工作物质（A） A．红宝石 B.蓝宝石 C.掺钕钇铝石榴石 D.二氧化碳 9.假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比，则（B） A. 将提前 B．将延后 C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D. 不变 10.红光和紫光相比，（B） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 11.下列哪个是光通量的单位（B） A.lux B.lm C.lx D.cd

光学类期刊投稿排行

光学类期刊投稿排行 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

1光学学报2中国激光（属于超一流中文光学杂志），与COL一起是中国激光杂志社旗下的三大王牌杂志，也是国内光学杂志的皇帝，每篇文章有3位审稿人审稿，文章严谨程度非常高，其中COL已经被SCI收录（SCI最新影响因子左右），光学学报与中国激光是中文SCI期刊的候选期刊。 3光谱与光谱学分析【SCI（次等）】：由于自引率太高，已经多次被JCR警告，但俗话说瘦死的骆驼比马大，任然属于光学顶尖级杂志。 4光电子.激光（2009年之前分EI核心和EI 非核心，光电子激光是最早的EI核心期刊之一，每篇文章均被EI compendex收录），在光电子学方面报到的论文最多，属于一流杂志的代表，也是唯一一本由大学主办的学术期刊（前10名中），相当的不容易。 5光学精密工程（同光电子.激光实力相当，排名也可定为第四），由于期刊报道的内容没有光电子激光报道的内容专业性和新颖性强，暂定于第5吧。 6强激光与粒子束（工程科学院举办），影响因子左右，发展迅速，现加入到了中国光学期刊网，推广了知名度，属于一流杂志，此杂志与中国激光杂志的研究内容很像，是中国激光杂志的小弟，如果投稿中国激光或者光学学报被退，这个杂志则是您稿件去的最佳方向。 7光子学报（在09年以前属于EI非核心），在西安光机所得率领下不断发展，10年后一直被EI核心检索，近几年凭着自己的地位和努力，经常举办或者参加会议文章的出版，在陕西地方区域具有相当的影响力，属于二流杂志的领导。 8发光学报：在中科院长春光机所领导下，终于从10年开始被EI收录，并从双月刊转为月刊，发展迅速，在11年被评为百种杰出学术期刊，不过后门开的较大。 9光电工程：老牌子光电期刊，这几年走了点下坡路，但任然是光电期刊类的中流砥柱。希望在后几年能重振雄风！

与灯具相关的光学基本知识

与灯具相关的光学基本知识一. 光与电磁波：光是一种电磁波，速度为：30×10000 km/s 波长为780～380nm（纳米）。1纳米=10的-9次方米二. 光谱与颜色：光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫红外线波长：620～780nm。紫外线的波长：380～420nm。如下图：波长780～620～590～560～490～450～420～380nm 太阳光：波长是780～380nm，纯白色。白炽灯：波长为780～400nm，缺少紫光，故合成后光色略偏红黄。荧光灯：波长为750～310nm，缺少红光，故合成后略带青色或呈青白色。三. 灯具的主要作用： 1. 固定和保护灯； 2. 控制和分配灯光，突现所需的光分布； 3. 装饰与美化环境；四. 照明灯具的光特性：照明灯具的光特性主要用三项技术数据来说明，即： 1. 发光强度的空间分布； 2. 灯具效率； 3. 亮度分布或灯具遮光角；五. 发光强度的空间分布任何灯具在空间各方向上的发光强度都不一样，我们可以用数据或图形把照明灯具发光强度在空间的分布状况记录下来，通常我们用纵坐标来表示照明灯具的光强分布，以坐标原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接矢量的端点，即形成光强分布曲线，也叫配光曲线。因为大部份的灯具的形状是轴对称的旋转体，其发光强度在空间的分布也是轴对称的。所以，通过灯具轴线取任一平面，以该平面内的光强分布曲线来表明照明灯具在整个空间的分布就够了。如果照明灯具发光强度在空间的分布是不对称的，例如长条形的荧光灯具，则需要用若干测光平面的光强度分布曲线来说明空间光分布。取同灯具长轴相垂直的通过灯具中心下

灯具光学相关知识

灯具光学相关知识 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

光学知识目录

（一）光照度一、定义光照度，即通常所说得勒克司度（lux），表示被摄主体表面单位面积上受到的光通量。1勒克司相当于1流明/平方米，即被摄主体每平方米的面积上，受距离一米、发光强度为1 烛光的光源，垂直照射的光通量。光照度是衡量拍摄环境的一个重要指标。二、计算室内照明利用系数法计算平均照度：在平时做照度计算时，如果我们已知利用系数“CU”，则可以方便的利用一个经验公式进行快速计算，求出我们想要的室内工作面的平均照度值。我们通常把这种计算方法称为“利用系数法求平均照度”，也叫流明系数法。照度计算有粗略地计算和精确地计算2种。例如，假设像住宅那样整体照度应该在100勒克斯(lx)的情况，而即使是90勒克斯(lx)也不会对生活带来很大的影响。但是，如果是道路照明的话,情况就不同了。假设路面照度必须在20勒克斯(lx)的情况下，如果是18勒克斯(lx)的话，就有可能造成交通事故频发。商店也是一样，例如，商店的整体最佳照度是500勒克斯(lx)，由于用600勒克斯(lx)的照度,所以,照明灯具数量和电量就会增加,并在经济上造成影响。无论是哪一种照度计算都是重要的。虽然只是粗略地估算,也会有20%-30%的误差。所以建议在一般情况下最好采用专业的照明设计软件进行精确模拟计算，将误差控制在最小范围内。但有时我们由于情况特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面积上的亮度。用这种方法求房间地板面的平均照度时,在整体照明灯具的情况下,可以用下列公式进行计算。平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 2、空间利用系数(CU)，是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。如常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU可取之间；而悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU取值范围在；筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取；而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取。以上数据为经验数值，只能做粗略估算用，如要精确计算具体数值需由公司书面提供，相关参数，在此仅做参考。

大学物理光学习题附答案

P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等［］ 2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［］ 3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［］ n 1 λ1

4．3169：用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹［］ 5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象［］ 6．3172：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源［］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹［］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 S S '

大学本科光学课程公式

《光学》考试公式参考一、光的干涉 1．单色平面波表达式： 2．双光束干涉光强公式：，若021I I I ==，则 3．干涉极大：，( j = 0, ±1, ± 2, ± 3…) 4．干涉极小： 5．杨氏干涉实验光程差： 6．等倾干涉与等厚干涉的光程差：或 7．垂直入射时等厚干涉的光程差： 8．牛顿环第j 个暗环半径：二、光的衍射 1．菲涅耳半波带法： 2．菲涅耳衍射（圆孔）：波带总数 3．单缝的夫琅禾费衍射：，，极小（暗纹）位置：，，中央明纹条纹宽度： 4．圆孔的夫琅禾费衍射：爱里斑第一极小的角半径 5．平面衍射光栅：光线斜入射时的光栅方程 6．平面光栅衍射光强分布：， 7．光栅的色分辨本领：自由光谱范围：角色散率：三、几何光学的基本原理 1．单个球面的反射和折射成像 2．垂轴放大率：四、光的偏振 1．合成光波的光矢量末端轨迹方程：， 2．马吕斯定律：布儒斯特角： 3．波晶片 ─ 相位延迟： 4．偏振光的干涉： ])(cos[),(011 1 11?υω+- =r t A t P E cos 2212 1??I I I I I ++=2 cos 42 0? ?I I =)()(020*******?????-+-=-=r n r n k ? , 2π?j =?λδj r r n =-= )(12 , )12(π?+=j ?2 ) 12()(12λ δ+=-=j r r n 0 12tg sin r y d d d r r ? =≈≈-=θθδ2cos 2202λδ-=i d n 2 sin 21221220λδ--=i n n d ) (2 2002d d n δλ δ=-≈j jR r j ∝=λ()()[] k k k a a P A 1 112 1+-+= ??? ? ??+=+=0220011r R Rr r R k λρρλθtan 'f x =2 0sin ??? ? ??=ββI I P θλπθβsin sin 2b b k == sin πλ θπβj b ±== sin λθj b ±= 3,2,1=j b λθθ2 210≈=?D λ θθ22.1sin 11= ≈λ θθj d =±)sin (sin 02 2 0sin sin sin ??? ??????? ??=ααββN I I p 单θλπ?αsin 2?==d ?N j A ||=≡δλλj F λλ= ?θ δλθδθcos 1d j D ==r n n s n s n -'= -''s n s n y y '' = '=β????2 2222 sin cos 2=-+y x y x y y x x A A E E A E A E x y ???－=?α2 12cos I I =21 1 2tg n n n i B ==d n n e o x y )(2-= -=λ π ???? cos 2222 2222??e o e o A A A A A I ++==

灯具光学相关知识

光学知识目录

（一）光照度一、定义光照度，即通常所说得勒克司度（lux），表示被摄主体表面单位面积上受到的光通量。1勒克司相当于1流明/平方米，即被摄主体每平方米的面积上，受距离一米、发光强度为1烛光的光源，垂直照射的光通量。光照度是衡量拍摄环境的一个重要指标。二、计算室内照明利用系数法计算平均照度：在平时做照度计算时，如果我们已知利用系数“CU”，则可以方便的利用一个经验公式进行快速计算，求出我们想要的室内工作面的平均照度值。我们通常把这种计算方法称为“利用系数法求平均照度”，也叫流明系数法。照度计算有粗略地计算和精确地计算2种。例如，假设像住宅那样整体照度应该在100勒克斯(lx)的情况，而即使是90勒克斯(lx)也不会对生活带来很大的影响。但是，如果是道路照明的话,情况就不同了。假设路面照度必须在20勒克斯(lx)的情况下，如果是18勒克斯(lx)的话，就有可能造成交通事故频发。商店也是一样，例如，商店的整体最佳照度是500勒克斯(lx)，由于用600勒克斯(lx)的照度,所以,照明灯具数量和电量就会增加,并在经济上造成影响。无论是哪一种照度计算都是重要的。虽然只是粗略地估算,也会有20%-30%的误差。所以建议在一般情况下最好采用专业的照明设计软件进行精确模拟计算，将误差控制在最小范围内。但有时我们由于情况特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面积上的亮度。用这种方法求房间地板面的平均照度时,在整体照明灯具的情况下,可以用下列公式进行计算。平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 2、空间利用系数(CU)，是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。如常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU可取之间；而悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU取值范围在；筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取；而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取。以上数据为经验数值，只能做粗略估算用，如要精确计算具体数值需由公司书面提供，相关参数，在此仅做参考。 3、是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累，致使空间反射效率降低，致使照度降低而乘上的系数.一般较清洁的场所,如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取；而一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、机械加工车间、车站等场所维护系数K取；而污染指数较大的场所维护系数K则可取到左右。利用系数法此方法用于计算平均照度 (光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积

光学传递函数是指

一、填空(30分，每小题2分) 1. 全反射的条件：， 2. 光学系统的垂轴放大率、轴向放大率及角放大率之间的关系为：；光学系统的节点是： 3. 正常人眼的明视距离为： 4. 目视光学系统设计两个首要要求是： 5. 一光线入射到反射镜上，当反射镜转过α角时，反射光线转过 6. 两个相交为θ角的反射镜，入射光线经反射镜先后反射后出射，出射光线与入射光线间的夹角为 7. 视场光阑；孔径光阑 8. 渐晕 9. 立体角 10. 光学系统的光能损失首先使降低，另外，降低了，像的清晰度下降。光能的反射损失与有关，吸收损失取决于 11. 光学传递函数是指 12. 轴外像点的单色像差包括：、、、、；垂轴色差是指，是由不同颜色光线的不同引起的；轴向色差是指，是由引起的； 13. 棱镜系统中屋脊棱镜的作用是和棱镜的转动定理为： 14. 人眼的主观光亮度是： 15. 正透镜是指其外形上的特点为厦门大学《应用光学》课程试卷物理与机电工程学院机电工程系2003年级测控专业主考教师：张建寰试卷类型：（A 卷）

二、简答题（18） 1、在团体照中，为什么前排的人比后排的人感到大些？(用到的公式：β= — f/x ) 2、如何用垂轴放大率来判断物像之间是放大还是缩小、是正立还是倒立像、是虚像还是实像？ 3、应用费马原理证明折射定律。三、计算（20分） 1、一显微镜的物镜和目镜的焦距分别为100和120，光学间隔为Δ=50，求显微镜的视放大率。如果要求显微镜的对准精度为1微米，我们应该选用显微镜的视放大率为多少？ (目目物目物`250,``,f f x x f =Γ-=-=Γ?=Γββ) 2、一个薄透镜组，焦距为100，通光口径为20。利用它使无限远物体成像，像的直径为10。在距离透镜组50处加入一个五角棱镜，使光轴折转90°，求棱镜的尺寸和通过棱镜后的像面位置。（五角棱镜展开厚L=2D+1.414D ，e=L/n ）四、图解题（20分） 1、判断如图所示的光学系统的成像的方向（10分）

大学物理光学答案

第十七章光的干涉选择题 1．在真空中波长为的单色光，在折射率为 n 的均匀透明介质中从 A 沿某一路径传 A. 1.5 B. 1.5n C. 3 D. 1.5 /n 2 解： nd 3 所以 d 1.5 /n 本题答案为 D 。 2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 ( A ) A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失解：条纹间距 x D /d ，所以 d 增大， x 变小。干涉条纹将变密。本题答案为 A 。解对于屏幕 E 上方的 P 点，从 S 1直接入射到屏幕 E 上和从出发 S 1经平面反射镜 M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为 B 。 4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B ) A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑，也可能是暗斑 D. 无法确定解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。本题答案为 B 。 5．一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为 n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. /4 B. / (4n) C. /2 D. / (2n) 6．在折射率为 n =1.60 的玻璃表面上涂以折射率 n=1.38 的 MgF 2 透明薄膜，可以减少光的反射。当波长为 500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为( C ) A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 播到 B ，若 A ， B 两点的相位差为 3 ，则路径 AB 的长度为： 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕 S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜件不变 (如图 )，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕 E 上无干涉条纹 E 上的 P 处是明条纹。若将缝 S 2 盖住，并在 M ，其它条选择题 3 图

光学图像相关matlab仿真

目录摘要 ..........................................................................................................错误！未定义书签。Abstract .......................................................................................................错误！未定义书签。绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 本文研究内容、意义及发展方向 (1) 第2章相关目标识别理论及仿真 (4) 2.1 光学图像识别技术的基本原理 (4) 2.1.1 Vander Lugt相关器原理 (4) 2.1.2 联合变换相关器原理 (5) 2.1.3 图像识别原理及光路图 (7) 2.2 MATLAB仿真实现 (9) 第3章光学图像识别与防伪技术 (13) 3.1 系统描述 (13) 3.2 附加的安全措施 (14) 结论 (16) 参考文献 (17)

第1章绪论 1.1 课题背景光学图像识别技术是一种有较高鉴别率的技术，具有高度并行性、容量大、速度快的特点，特别适用于信息的快速和实时处理。光学相关是光学模式识别中的一种主要方法。无论是空间匹配滤波相关或是联合变换相关，都是基于对信息的光学傅里叶变换。现在，人们越来越倾向于采用光电混合的处理方式实现模式的识别，它由光学相关处理系统和计算机组成。光电混合模式识别具备光学处理系统的大信息容量和二位并行处理能力的同时，还具备数字处理系统灵活性好、精度高、便于控制和判断的能力。因此，光电混合光学模式识别是实现模式识别实用化的最可行方案。它已在导弹、火箭的导航系统上有着很成熟的应用。近年来，这一技术也广泛应用于一些民用领域，如：交通系统中的车辆牌照的识别、金融安全系统中个人签名、指纹的识别等。因而对这一技术进行深入的研究具有一定的实用意义，利用计算机对光学图像识别技术进行仿真研究，对于我们进行真实的光学图像识别技术的研究有帮助和借鉴作用，国外已经有人做了一些工作，而在国内，对这一技术进行仿真研究的文章却很少。 MATLAB是国际公认的优秀的数值计算软件。利用它提供的丰富的图像处理函数，我们可以很方便地模拟某些真实光学系统对图像的处理。例如：可以对图像进行傅里叶变换和傅里叶逆变换，可以仿真实现对图像的空间滤波等。我们用MA TLAB对光学图像识别相关器进行仿真，能得到较好的仿真结果。 1.2 本文研究内容、意义及发展方向光学相关模式识别主要分为空间匹配滤波相关识别和联合变换相关识别两大类。1962年，McLachlan提出利用光学相关实现模式识别的想法，1964年A.Vander Lugt 提出使用离轴全息方法制作复空间匹配滤波器，设计了匹配滤波相关器(Vander Lugt Correlator, VLC)。由于匹配滤波相关识别需要预先制作滤波器，并且滤波器的中心必须与目标频谱面的中心完全重合，操作繁琐且实时性差，1966年，C.S.Weaver、J .W.Goodman 和J.E.Rau提出了联合变换光学相关的基本理论，设计了联合变换相关器。这种相关器克服了Vander Lugt 相关器需要提前制作滤波器和调试要求苛刻的缺点，操作灵活方便。

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