应用光学-北京理工大学--光电学院

1、课程编号:*课程名称:应用光学学分：4先修课程:应用光学学时:64（ 其中实验学时：8）大学物理、目的与任务应用光学是电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器等专业的技 术基础课。它主要是要让学生学习几何光学、典型光学仪器原理、光度学等的基础理论和方法。本课程的主要任务是学习几何光学的基本理论及其应用，学习近轴光学、光度学、平面镜棱镜 系统的理论与计算方法，学习典型光学仪器的基本原理，培养学生设计光电仪器的初步设计能力。、教学内容及学时分配 理论教学部分（56学时） 第一章：几何光学基本原理（4学时）1. 光波和比线2. 儿何光学基本定律3. 折射率和光速4. 光路町逆和

2、仝反鮎5. 光学系统类别和成像的概念6. 理想像和理想光学系统 第二章:共轴球面系统的物像关系（14学时）1. 共轴球面系统中的光路计算公式2. 符与规则4.近轴光学的基本公式和它的实际意义i平而和作点3. 球面近轴范围内的成像性质利近轴光路计算公式5. 共轴理想光学系统的基点一一6. 单个折射球面的工平面和焦点7. 共轴球面系统主平面和焦点位置的计算8. 用作图法求:光学系统的理想像9. 理想光学系统的物像关系式10. 光学系统的放人率11. 物像空间不变式12. 物方曲和像方!冃的关系13. 节平而和节点14. 无限物体理想像高的计算公式15. 理想光学系统的绢合16. 理想光学系统中的光

3、路计算公式17. 单透镜的匸面和隹点位置的计算公式 第三章：眼睛的目视光学系统（7学时）1. 人眼的朮学特性2. 放人镜和显微镜的丄作原理3. 里远镜的丄作原理4. 眼晴的缺陷和a视光学仪器的视度说节5. 空间採度感觉和双喂立/本视觉6. 双眼观察仪器 第四章:平面镜棱镜系统（9学时）1. 平面镜棱镜系统在光学仪器屮的应用2. 平面镜的成像性质3. 平面镜的旋转及其应用4. 棱镜和棱镜的展卄5. 屋脊面和屋脊棱镜6. 平行玻璃板的成像性质利棱镜的外形丿W计算7. 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法8.共轴球面系统和平面镜棱镜系统的组合第五章:光学系统中成像光束的选择（5学时）1. 光阑及其作用2

4、. 望远.系统中成像光東的选择3. 显微镜中的光束限制和远心光路4. 场镜的特性及其应用5. 空间物体成像的清晰深度一一最深第六章：辐射度学和光度学基础（10学时）1. 立倍处的恵义和它在光度学屮的应用2. 辐射度学中的基本虽3. 人眼的视见詢数4. 光度学中的基本虽5. 光照度公式和发光强度的余弦定徉6. 全扩散表面的光亮度7. 光学.系统中光束的光亮度8. 像平面的光照度9. 照和物镜像平面的光照度和光圈数10. 人眼的观光亮度11. 逋过里远镜观察时的丄观光亮度12. 光学系统中允能损失的计算13. 投影仪的作用及其类別15.投影.系统中的光能计算第七章：光学系统成像质量评价（7学时）1

5、. 介质的色散和光学系统的色差2. 轴上像点的单色像差球差3. 轴外像点的单色像差4. 儿何像点的曲线表小5. 用波像茅评价光学系统的成像质量6. 理想光学系统的分辩率7. 各类光学系统分辨率的表小方法8. 光学传递萌数9. 用光学传递函数评价系统的像质 实验教学部分（8学时）光线成像实验（2学时）目视光学仪器原理实验（2学时）光具座演示几何像差实验（2学时）(4)计算机演示波像差和光学传递函数实验（2学时）三、考核与成绩评定考核：本课程为中英文双语教学，采用全英文命题，统一阅卷，教研组集体复查，严把质量关。成绩评定：考试占90%平时作业、实验及日常考核质疑等占 10%按百分制给出最终成绩。四

6、、大纲说明1.本大纲是根据教育部电子信息与电气学科教学指导委员会和仪器科学与技术教学指导委员会审定的应用光学课程教学基本要求，并适当考虑我校教学改革要求而制定的。2. 在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。3. 本大纲适合电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器各专业。4. 本课程为中英文双语教学。五、教材、参考书选用教材：李林 ,安连生, 李全臣, 黄一帆. 应用光学 M. 北京：北京理工大学出版社 ,2010李林，黄一帆,王涌天.应用光学（英文版）M.北京：北京理工大学出版社，2005参考书：李林，黄一帆. 应用光学概念题解与自

7、测 M. 北京:北京理工大学出版社， 2006.2母国光,战元龄.光学M.北京：人民教育出版社，1998.胡玉禧,安连生.应用光学M.安徽：中国科技大学出版社，1996.编写教师： 李林责任教授签字： 教学院长签字：英文课程介绍Applied Optics Course Code:*Course Name: Applied OpticsClass Hour:64Credit:4Course DescriptionApplied Optics is a fundamental technical course for the specialties of optical engineering,

8、 optical measurement, control instruments and electronic science and technology. The course mainly includes basic theories and methods of how to solve the problems of geometrical optics, typical optical instruments, optical measurement, color measurement, optical fiber systems, laser systems and inf

9、rared optics. The knowledgeabove mentioned is a must for the optoe-lectronic students learning.The course starts with the basic theory of geometrical optics, where the imaging properties of the ideal system, the relationship between the object and image for the symmetrical spherical system, the inst

10、ruments for the human eyes, the mirror and prism systems and selection of image rays in optical systems are described. Then the course discusses the radiometry and photometry, where the calculations of radiometry and photometry for various optical systems are introduced. The last part of the course incorporates the image quality of an optical system, where geometrical