推荐第1篇：光学教案
光学知识点
（一）光源：能发光的物体。
1、光源可分为自然光源。如 ：太阳、萤火虫。
2、人造光源。如： 篝火、蜡烛、油灯、电灯、电视机屏幕。
3、月亮、平面镜、放电影时所看到的银幕本身不会发光，它们不是光源。
（二）光的传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
1、表示光的传播方向的直线叫光线，光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向。
2、用光的直线传播解释简单的光现象
1）影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 2）日食、月食的成因。
3）小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。
（三） 光速
81、光在真空中的传播速度是3×10 m/s.
2、光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.
3、光在空气中的速度可认为是3×108 m/s.
（四） 色散：复色光分解单色光的现象，叫做光的色散。
1、白光是复色光。白光通过棱镜不能再分解的光叫做单色光
2、红、绿、蓝是色光的三原色
3、红、黄、蓝是颜料的三原色。
（五）光的反射：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
1、反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
2、分类：
⑴ 镜面反射：射到物面上的平行光反射后仍然平行。
迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射 ⑵ 漫反射：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 每条光线遵守光的反射定律。
（六）平面镜：
1、成像特点：①物体在平面镜里所成的像是虚像。②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物大小相等。④像、物的连线与镜面垂直。
2、“正立”“等大”“虚象”像、物关于镜面对称。
3、成像原理：光的反射定理。
4、作用：成像、改变光路。
5、实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像。
虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像。
（七）光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。
1、光的折射定律：
⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。 ⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。 ⑶
光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0度。
2、在折射时光路是可逆的。
3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置高。
（八）透镜成像：
1、透镜及分类： 凸透镜： 边缘薄， 中央厚。
凹透镜： 边缘厚，中央薄 。
2、主光轴，光心、焦点、焦距 。
主光轴：通过两个球心的直线 。
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心以及一条主光轴。
3、透镜对光的作用
凸透镜：对光起会聚作用。
凹透镜：对光起发散作用。
4、凸透镜成像规律
注意：
u>f： 物距增大、像距减小、像变小、成倒立实像；物距减小、像距增大、像变大、成倒立实像。
U
推荐第2篇：光学教案
6.1 光的吸收和散射
教 案
主讲： 朱 辉 单位：物电学院
2010-12-08【教学目的】
掌握光在传播中与物质的相互作用之一——能量变化（吸收和散射）。 掌握朗伯定律。
掌握吸收光谱及其应用。
能够利用瑞利散射理论解释朝阳、蓝天现象。 能够利用米氏散射理论解释白云和雾的现象。 了解散射光的偏振性。
培养学生利用光的吸收和散射原理解释自然现象的能力。 提高学生对环境保护的认识。 【教学内容】
朗伯定律。
一般吸收和选择吸收。
吸收光谱及其应用。
光的散射定义。瑞利散射和米氏散射。 蓝天、朝阳和白云现象。 【教学重点】
朗伯定律、吸收光谱。
用散射理论解释自然界中的光学现象。 【教学难点】
吸收光谱。电偶极辐射理论。
散射和漫射、反射和衍射的区别。 散射光的偏振性。 【课时安排】 45分钟 【预习要求】
观察自然界中的吸收和散射现象。 【教学方法】
实验演示法、讲授法、谈话法等。 【实验演示】
通过实验演示光的吸收和散射现象
通过PPT显示光的吸收和吸收光谱的动画或图片。 【教学手段】
采用多媒体教学。 【参考书目和参考文献】
1.赵凯华.新概念物理教程光学.北京:高等教育出版社,2004.11.2.钟锡华.现代光学基础.北京：北京大学出版社，2003.8.3.赵凯华,钟锡华.光学.北京:北京大学出版社,1984.4.母国光,战元龄.光学.北京:人民教育出版社,1979.
5.郭光灿等.光学.北京:高等教育出版社,1997.
6.张志军, 熊维巧.原子吸收分光光度法测定微量铬[J].化学工程师 , 2000,(03) 7.孙立民, 郭丽娟.氢化物原子吸收分光光度法测定水中的汞[J].吉林水利 , 2002,(06) 8.伯广宇等.探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J].光学学报,2010（01）.
【作业】
Page291 6.2 [教学内容] 导入：
除了真空，没有一种介质对电磁波是绝对透明的。光的强度随穿进介质的深度而减少的现象，称为介质对光的吸收（absorption）。仔细的研究发现光不仅有吸收而且还有散射两种情况，前者是光能量被介质吸收后转化为热能，后者则是光被介质散射到四面八方。
演示1：光通过液体以后的变化，引入光与物质相互作用中的吸收和散射问题。发现
光束越深入物质，强度将越减弱
结论：
⑴ 光的能量被物质吸收——光的吸收现象
⑵ 光向各个方向散射 ——光的散射
6.1 光的吸收和散射
一、光的吸收 1.朗伯定律
实验表明，当光沿X方向均匀通过介质的时候，设光的强度在经过厚度dx的一层介质时强度由I减为I-dI。在相当广阔的光强范围内，-dI正比于I和dx，有
dIIdx
（1）
式中α是个与光强无关的比例系数，成为该物质的吸收系数。
为了求出光束穿过厚度为l的介质后的强度
图一 光的吸收
改变，（1）改写为
并在0到l区间对x进行积分。得
le
(2)
II0dIIdx
在光强不太强的情况下，大量的实验证明这个定律相当精确。
激光出现后，由于人类掌握的光强增加了几个甚至十几个数量级——这时候就出现光与物质作用的非线性效应（非线性光学）。
在液体中吸收系数α与液体浓度C的关系为
AC
(3) 那么(2)式可以改写为
II0eACl
(4) 公式(3)可以作为液体浓度测量的理论依据。 2.一般吸收和选择吸收
在吸收的过程中，如果所有的波长的吸收都是一样的，我们称为普遍吸收，也可以称之为一般吸收。
a）一般吸收
吸收很少，并且在某一给定的波段内几乎不变。 如：空气、无色玻璃和纯水都是在可见光范围内产生一般吸收。
不是所有的物质都是如此，对于广阔的电磁波了范围，一般吸收介质不可能存在。比如我们看一束白光通过一个滤光片，那么就会产生一些特殊的效果。如红色滤光片后变成红光，这种物质对某些波长吸收特别强烈的过程，我们称为选择吸收。
b) 选择吸收
特点表现为：吸收很多，并且随着波长的变化而剧烈的变化。 任何一种物质对光的吸收都是有这两种吸收组成。 c）吸收曲线的应用。（如光纤吸收曲线）
图二 光纤的工作波长分段图
图二是光纤的吸收曲线，从图中可以看出吸收比较少的，而且应用最好是波长1550nm的窗口。这也是高锟的重要贡献。
图三 大气窗口
一般将大气的衰减作用相对较轻、透射率较高、能量较易通过的电磁波段定义为大气窗口。只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。在VIS—IR区段，常用的大气窗口有：0.3—1.3μm、1.5—1.8 μ m、2.0—2.6 μ m、3.0-4.2 μ m、4.3—5.0 μ m、8—14 μ m。在微波区段，主要采用的大气窗口为8mm附近和频率低于20GHz的波段。
3.吸收光谱
产生连续光谱的光源所发出的光，通过有选择吸收的介质后，用分光计可以看出默写线段或某些波长的光被吸收。这就形成了吸收光谱。
a)实验装置
图4 观察吸收光谱的实验装置
b) 吸收光谱
当连续的白光通过吸收物质后再经过光谱仪器的分析，即可将不同波长的光被吸收的情况显示出来，形成“吸收光谱”。
c) 吸收光谱与发射光谱的关系
图五 氢原子在可见光区域的发射光谱和吸收光谱
从图五中可以看出，吸收谱中的暗线和发射谱中明线意义对应，也就是说某种物质自身发射那些波长的光，它就强烈的吸收那些波长的光。
d) 吸收光谱的应用
我们知道不同的元素对应有不同的发射谱线，就如同条形码一样。很多的时候我们无法也不能把元素加上高温让其发射谱线，如恒星表面覆盖的一层气体。
利用吸收谱观察太阳表面的元素构成：1868年法国人让桑（J.P.Janen）发现太阳光谱中出现了不知来源的暗线；后有英国天文学家洛尔基（J.N.Lockyer）取名为氦，源于希腊语意为太阳(helios)。这种物质1894年才有英国化学家莱姆赛（W.Ramsay）从亿铀矿蜕变的气体中发现。
利用吸收光谱测量：元素比例的定量分析。
二、光的散射
1.光的散射
在光学性质均匀的介质中或两种折射率不同介质的分界面上，无论光的直射、反射和折射都仅局限在某一个特定的方向上，而在其他方向上的光强则等于零，我们沿着光束的侧向观察就应该看不到光。
但光束通过光学性质不均匀的物质时，从侧向却可以看到光，这种现象叫光的散射。
2.电偶极辐射理论
光通过物质的时候，由于电场的作用，物质中的原子、离子或分子在入射光电场的作用下做受迫振动。设p=ez，z=Acoswt经典的理论告诉我们。
EHeA40cRE2sincos(t2Rc)
(5)
0czSHzpOpOEI
图六 电偶极辐射
图七 波的强度与角度的关系
能量可以用坡印廷矢量表示
SEHEH10cE
2 (6) 则波的强度的平均值为
SI10cE20eA32cR22224sin2
(7) 有此可知，光在半径为R的球面上各点的相位都相等(球面波)，相位落后园心R/c，但是振幅随着角度变化。
3.散射与介质不均匀的关系
当光入射到介质上，将激起其中的电子作受迫振动，从而发出相干次波。注意这里的次波和惠更斯——菲涅耳原理假设的次波不同，这里是真是的振源。理论上可以证明，只要分子的密度是均匀的，次波相干叠加的结果，只剩下遵守几何光学规律的光线，沿着其余方向的振动完全抵消。但是，在微观的尺度，由于分子的涨落，没有物质是均匀的。那么当尺度达到波长量级的邻近小块之间的光学性质有较大差异时，在光波的作用下它们将成为强度差别较大的次波源，而且从它们到空间个点已有不可忽略的光程差，这些结果就远远不同于均匀介质的情况。如图八所示：
图八 散射、衍射和反射
图中可以看出，介质比较大的情况下，散射可以看作反射和折射。 介质比较小的情况下，可以看作衍射。 4．瑞利散射和米氏散射
瑞利在1871年针对细微质点的散射，通过大量的实验，提出了散射光强与波长的四次方成反比的规律。
从电动力学的结果我们也可以看出，偶极子的辐射功率也是正比与频率的四次方。究其原因，瑞利认为是热运动破环了分子之间的关联。
同样我们从上面的分析也可以看出，较大颗粒对光散射，不能仅仅看成独立的电偶极子的振荡合成了，它们有很大的一部分是相关的。对应大颗粒散射，米(C.Mie)和德拜(P.Debye)以球形质点为模型计算了电磁波的散射，给出了适用于任何球体的散射公式。如图九所示。
图九 瑞利散射和米氏散射
5.蓝天、朝阳和白云 首先，白昼天空之所以是亮的，完全是大气散射阳光的结果。如果没有大气，即使在白昼，人们仰观天空，将看到光辉夺目的太阳悬挂在漆黑的背景中。这景象是宇航员司空见惯了的。由于大气的散射，将阳光从各个方向射向观察者，我们才看到了光亮的天穹，按瑞利定律，白光中的短波成分（蓝紫色）遭到散射比长波成分（红黄色）强烈得多，散射光乃因短波的富集而呈蔚蓝色。瑞利曾对天空中各种波长的相对光强作过测量，发现与反比律颇相吻合。大气的散射一部分来自悬浮的尘埃，大部分是密度涨落引起的分子 散射，后者的尺度往往比前者小得多，瑞利反比律的作用更加明显。所以每当大雨初霁、玉宇澄清的时候，天空总是蓝得格外美丽可爱，其道理就在这里.由于白光中的短成分被更多地散射掉了，在直射的日光中剩余较多的自然是长波成分了。早晚阳光以很大的倾角穿过大气层，经历大气层的厚度要比中午时大得多，从而大气的散射效应也要强烈得多，这便是旭日初升时颜色显得特别殷红的原因（图十）。 白云是大气中的水滴组成的，因为这些水滴的半径与可见光的波长相比已不算太小了，瑞利定律不再适用，按米-德拜的理论，这样大小的物质产生的散射与波长的关系不大，这就是云雾呈白色的缘故。
图十 蓝天和朝阳的形成
6.散射光的偏振性
虽然从光源发出的光是自然光。但从正侧方（Z）观察时发现散射光是线偏振。斜方向观察发现是部分偏振的，唯有在X方向才是自然光。如图十一。
图十一 散射光的偏振性
先假定入射光是线偏振的，传播方向沿X轴，电矢量E沿平行Y轴的方向振动。根据电偶极振荡理论所有的受迫振动都是平行与Y轴的，由此产生的次级电磁波是球面波，向各个方向传播时，波的电矢量E’都是在电偶极子轴线DD’所在的平面内。由于光是横波，E’还必须垂直与波的传播方向。根据(7)式，在赤道面各点的振幅最大，两极为零。
同样可以把自然光的另外一部分沿着Z轴振荡处理。就可以得到上述的实验结果。
应用：蜜蜂利用偏振光和生物钟来辨别方向。
开车时司机带有偏光的太阳镜。
推荐第3篇：儿童视光学基础
儿童视光学基础
儿童处于视觉发育的关键期和敏感期，特别容易受各种因素的影响而形成弱视、斜视、近视和先天性眼病，视觉的发育正常与否不仅关系到儿童未来的生活质量和工作能力，而且直接关系到儿童的智力思维和心理发育，对幼年视觉异常者，应予以重视，要早期加强儿童光学干预，及早发现屈光异常及眼病，只有采取科学安全、合理有效的屈光矫正手段，才能真正做到有效防治斜视、弱视预防近视的发生和发展。保护和增进双眼视功能。
1、儿童视觉的发育特征
1.1双眼视觉的发育对于视觉发育的了解极为重要，首先眼视光医师需要对婴幼儿作视觉评估检查，其次是能预知婴幼儿的某些异常情况的起因，后果及治疗处理。
1.2视力是随着儿童年龄增长 而逐渐提高由低常 ---正常 在进行儿童视力检测和作视觉评估检查时，先要了解儿童的视觉发育特点：(1)发育早：从母亲怀孕起就开始了生长发育全过程，6—7个月视神经发育，在三个月前的x线，药物等都可引起儿童的视神经异常造成先天性眼病。(2)发育快：开始光感、半岁时视力大约发育到0.2；2岁时视力可达04—0 5；3岁时视力可达()6 O 7；4岁时视力可达0 8；5岁时基本上看到1 O—l 5左右的视力。O-3岁是视力发育的关键期，3—6岁是敏感期。(3)变化大：据统计资料显示大概有l％一2％左右的小孩出生后就有近视，也有部分儿童出现不可逆的视力改变。
2、双眼视觉的形成及干扰因素
2.1在儿童视力逐渐提高的过程中，人眼最完善最重要的双眼视(即同时视、融合及立体视觉)也在逐渐发育和成熟，外界物体的影像分别落在双眼视网膜上，神经冲动沿着视神经纤维传人大脑的视中枢枕叶进行整合，将分别来自双眼的视觉信号进行识别，分析、综合形成一个完整具有立体感的物像渭之双眼视觉。
在出生时视网膜对应已发育，但是运动系还不成熟，不协作的眼运动可能导致间歇性复视，双眼功能在出生后二个月才开始，在3—4个月后才发育较佳的立体视，5-6个月能迅速达到成人的1分视角的立体视。随着儿童年龄的增长，视力的提高逐渐完善，双眼视觉功能大约8岁左右得以巩固。
2.2双眼视觉的关键时期在6个月到1岁迅速发生，在l一2岁达到顶峰然后逐渐减退，在关键时期，若有异常的视觉经验，则能破坏正常的视觉发育导致弱视和斜视。形觉剥夺更能破坏关键时期长的视觉功能，如空间视觉或双眼视觉，而较少破坏关键时期短完成早的视觉功能如色觉。因此，正常的视觉除单眼视力正常外，还包括感知形象、颜色、运动，双眼同时视，融合功能和立体觉。
2.3弱视是空间视觉发育异常的结果，通常，我们将因功能因素为主引起的矫正视力≤O 8的视力称为弱视，由于引起弱视的主要原因是屈光不正，屈光参差及斜视，矫正的最好办法是配矫正眼镜。使视
觉系统得到刺激而正常发育。4岁前是儿童弱视治疗的最佳时期，超过6岁后疗效相对而言变要差些，因此，弱视的治疗应做到早期发现，早期治疗，弱视训练。
2.4斜视是影响儿童视觉发育的重要眼病有先天性，主要是双眼视功能的紊乱引起的，如果能在发育期及时治疗，大部分可获得治愈。
2.5先天性白内障是儿童眼病的常见病，包括先天性，外伤、炎症、肿瘤等。先天性的白内障是指出生时已存在，也有的于 生后数月，数年甚至到青春期才逐渐发生的一组白内障，先天性白内障可伴有其他眼部先天性异常。
目前大部分学者强调先天性的白内障的手术应在生后2个月前完成，尤其是单侧白内障，手术时间应更早些，儿童白内障，必须强调早期手术的重要性，术后应及早配戴矫正眼镜以免发生弱视。
2.6在发达国家，早产儿视网膜病变(ROP)是小儿致育的主要眼疾，近lO余年来，随着我国围产医学和新生儿学的突飞猛进的发展新生儿重症监护病房(NICCC)的普遍建立早产儿、低体重出生儿经抢救存活率明显提高。
ROP发生原因是多方面的与早产、视网膜血管发育不成熟有关，用氧是抢救的重要措施，又是致病的常见原因。胎龄体重愈小，发生率愈高。
3、儿童眼球的解剖生理特点与屈光的关系
3．1儿童眼球尚未发育完善，出生后眼球长约18mm，生后一年屈光系统变化极快，大约在3岁左右眼球发育才相对稳定。刚出生的婴儿屈光呈远视状态，生后4个月视功能发育最快，2岁之内眼轴经历一个快速生K期，4—6岁为慢速生长期，屈光逐渐由远视化向正视化发展。8岁左右基本发育完善。如果人眼发育停止过早，为发育不良，屈光呈远视状态，过度发育，屈光旱近视状态，人眼屈光的演变遵循远视一正视一近视的发展是不可逆的。
3.2儿童较理想的眼屈光范围
5—4岁，+2.1D — +2．2D ；6岁+1.6D—+1 7D ；7岁+1.3D — 1.5D ；5—6岁屈光度将来可能发展0—0.5D近视；+0.5一+1.5D多为正视；大于+1.5D(尤其)+2.OD者仍为远视眼
4、儿童视力检查
4.1检测小儿视力时注意观察瞳孔对光反应，观察眼球运动，眼位的变化，是正位还是偏斜。
4.2检测儿童视力时必须要有耐心，注意方式方法，首先应了解在进行小儿视力检查时必须一开始先用双眼检查，当小儿变得很合作后，再进行两眼的分别检测。
4.3在测定儿童特别是幼儿的视力时，行为学的原则和行为学的观察方法是十分重要的。
4.4对于由儿童视力，特别是2岁以下或婴幼儿视力的评估时，可以看其是否追光或追随眼前的移动目标(玩具跟随运动)。做厌恶遮盖试验时，既用遮挡板分别遮盖小儿一眼，当其视力好的眼被遮盖时，小儿会表现出用手推开遮盖物、烦燥哭闹。若双眼视力接近，则厌恶不明显。对学龄前及学龄儿童可用检测形象视力表、E字表，必要时检查对比敏感度和视觉诱发电位(VEP)。
推荐第4篇：光学 双折射 教案
《光学》电子教案
§5-3 光通过单轴晶体时的双折射现象
一、双折射现象
1、什么叫双折射现象
1669年，巴托里奴斯发现，一束光进入方解石（晶体）后产生两束折射光，我们将一束光进入晶体后产生两束折射光的现象，叫双折射现象。
2、寻常光和非常光
一束光垂直晶面入射，折射光中一束遵守折射定律，另一束不遵守折射定律。 遵从折射定律的光线称为寻常光线，简称o光， 不遵从折射定律的光线称为非常光线，简称e 光，
不遵从折射定律的含义：1°，sini1/sini2常数，2°折射面与入射面不一定重合。寻常光和非常光都是平面偏振光。
二、光轴与主截面
1、光轴：在晶体内常有一个或两个固定的方向，光在晶体内沿着这一方向传播时，不发生双折射，这一方向称为晶体的光轴。
注意：光轴仅标志一定的方向，并不限于某一条特殊的直线。 单轴晶体、双轴晶体
2、主截面
1 包含光轴和一条给定光线的平面，叫作与这条光线相对应的晶体的主截面。 通过o光和光轴所作的平面称为o光的主截面。 通过e光和光轴所作的平面称为e光的主截面。 O光垂直于自己的主截面；e光平行于自己的主截面。
光轴位于入射面内，o光和e光的主截面重合，一般情况下不重合，但夹角很小，看作重合。
三、o光和e光的相对强度
1、用自然光照射，o光和e光强度相等。
2、用平面光（偏振光）照射，情况又如何？
入射偏振光的振幅为A， 其振动面与主截面夹角为θ
AeAcos A0AsinI0/Ietg2 晶体转动，改变角
光束若粗些，有重迭部分，晶体旋转时，重迭部分光强不变。
I0A2sin2 IeA2cos2 I0IeA2(sin2cos2)A2I
例：强度为I的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上。两块晶体的主截面之间的夹角为，试求当分别等于30°时，最后透射出来的光束的相对强度（不考虑反射、吸收等损失）。
§5-4 光在晶体中的波面
一、o光和e光的波面
双折射的实质是o 光和e 光在晶体中的传播速度不同。
o光的传播规律与光在各向同性介质中一样，Vo 沿各方向的传播时相同，波面为球面。 e 光则不然，Ve 沿各方向的传播时不同，波面为椭球面。 光沿光轴传播, e光振动方向垂直光轴 vevo光垂直光轴传播,e光振动方向平行光轴, ve在光轴方向：两波面相切；
垂直于光轴方向：两波光速相差最大。
单轴晶体分为两类：vo>ve 叫正晶体（如石英），ve>vo 叫负晶体（如方解石）。
cnecno
二、光在晶体中的传播方向
1、单轴晶体内o光和e光的传播方向
利用o光和e光的波面图和惠更斯求波面作图法， 可以确定o光和e光在晶体内的传播方向。
1、光轴在入射面内，并与晶体表面成一定倾 角，平行光以入射角i 1入射到晶体表面。
3 AB为入射光波面，B点发出次波传至o点时，A点发出的次波已进入晶体内，作出o光和e光的波面，它们在光轴方向相切，作出整个光束在晶体内传播时o光和e光的波面，o光的波面为DE，e光的波面为DF，o光传播方向与波面垂直，e光的传播方向与波面不垂直。
2、光轴垂直于晶体表面，并平行于入射面，平行光垂直入射。o光和e光传播方向一致，速度相同不产生双折射。
3、光轴平行于晶体表面，并平行于入射面，平行光垂直入射。产生双折射。
4、光轴平行于晶体表面，并垂直于入射面，平行光垂直入射。
4 O光和e光的传播方向一致，但速度不同，产生双折射。
5、光轴平行于晶体表面，并垂直于入射面，平行光以入射角i1射到晶体表面。e光在垂直于光轴方向传播时，传播方向与波面垂直，Ve为常数。
二、单轴晶体的主折射率
1、晶体对o光的折射率
c , ∵v0与方向无关，n0与方向无关。 v0n0
2、晶体对e光的折射率
e光在晶体内的传播速度与方向有关，双折射晶体对e光的折射率是方向的函数。 光轴垂直于入射面的特殊情况下，e 光也遵从折射定律。
sini1BD/ADctc=常数，遵守折射定律 sini2eAF/ADvetvec，为晶体对e光的主折射率，即e光在垂直于光轴方向的折射率。 ve定义：ne晶体对e光在其他方向的折射率价于n0与ne之间。
正晶体，n0ne.例：
推荐第5篇：光学发展简史教案
光学发展简史教案
一、教学目标
1.使学生了解本课程的主要内容，了解光学的发展简史。2.使学生了解光学的研究内容和方法，掌握光学的基本概念。 3.了解光学的研究对象和光学发展的五个时期。 4.了解并掌握学习光学的方法。
二、教学重点及难点
1.教学重点：学生通过学习光学，对内容的理解，了解光学的发展史。
2.教学难点：学生在学习光学的过程中，让学生了解光学发展的五个时期所代表的人物和成就，了解这些人物中各有哪些成就。
三、教学准备：ppt课件、光学发展简史资料。
四、教学过程：
一、导入新课
1.谈话引入：上课开始时，提问：学生，你们对光学的发展了解多少呢？知道什么叫光学吗？
2. （学生思考、讨论，指名学生回答）
3.这节课，我们一起来了解一下，光学的发展简史。
二、光学的基本概念 1.师：什么是光学？
（学生思考、讨论，回答） 2.师：出示ppt课件进行讲解 光学是一门研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。
三、光学的研究对象
1.师：光学的研究对象分为哪两个部分？
（ 学生思考、讨论，回答）
师：出示ppt课件展示
（经典光学、现代光学）
2.结合ppt课件问学生，经典光学、现代光学又分为哪几个部分。
（学生思考、讨论，回答。）
师：出示ppt课件展示，进行讲解。
四、师：光学发展分为哪几个时期？
学生思考、讨论，回答。
（分为五个时期）
师：光学发展的五个时期主要有哪些？
（学生思考、讨论，回答）
结合有关光学发展史资料、ppt课件展示进行讲解 1.萌芽时期
2.几何光学时期 3.波动光学时期
4.量子光学时期 5.现代光学时期
五、师：光学发展的五个时期中所代表的人物和成就有哪些？
（学生思考、讨论，回答。）
师：结合ppt课件、光学发展史资料进行展示、讲解。
六、拓展延伸
通过对光学发展史的学习，学生对本课所讲授的知识已完全掌握，因此我将设计了课后作业，让学生课后去查阅有关光学发展史的资料，了解光学发展中的一些伟大的历史人物和成就。
七、板书设计
板书就像一份微型的教案，体现了教学目标、教学重难点及教学过程。我的板书设计是：此板书力图全面而简明的将授课内容传授给学生，清晰直观，便于学生理解和记忆，理清文章的脉络。
光学的发展简史：
什么是光学
光学的研究对象
光学发展的五个时期
光学发展的五个时期所代表的人物
推荐第6篇：角度测量 光学经纬仪 教案
§3.2光学经纬仪
一、复习：
1、水平较测量原理
2、竖直角测量原理
二、引入：
根据测量水平角和竖直角的原理和要求，而设计制造的一种测角仪器称为经纬仪，这节课我们主要学习，认识下光学经纬仪。
三、新课：
光学经纬仪
经纬仪按精度分为DJ0.7、DJ
1、DJ
2、DJ
6、DJ
15、DJ20六个等级， D—大地测量、J—经纬仪、下标表示经纬仪的精度，以秒为单位，数字越小，精度越高。、DJ6级光学经纬仪的构造
它主要由照准部(包括望远镜、竖直度盘、水准器、读数设备)、水平度盘、基座三部分组成。现将各组成部分分别介绍如下：
１．望远镜
望远镜和横轴固连在一起放在支架上，并要求望远镜视准轴垂直于横轴，当横轴水平时，望远镜绕横轴旋转的视准面是一个铅垂面。为了控制望远镜的俯仰程度，在照准部外壳上还设置有一套望远镜制动和微动螺旋。在照准部外壳上还设置有一套水平制动和微动螺旋，以控制水平方向的转动。当拧紧望远镜或照准部的制动螺旋后，转动微动螺旋，望远镜或照准部才能作微小的转动。
２．水平度盘
水平度盘是用光学玻璃制成圆盘，在盘上按顺时针方向从0°到360°刻有等角度的分划线。相邻两刻划线的格值有1°或30′两种。度盘固定在轴套上，轴套套在轴座上。水平度盘和照准部两者之间的转动关系，由离合器扳手或度盘变换手轮控制。
３．读数设备
我国制造的DJ6型光学经纬仪采用分微尺读数设备，它把度盘和分微尺的影像，通过一系列透镜的放大和棱镜的折射，反映到读数显微镜内进行读数。在读数显微镜内就能看到水平度盘和分微尺影像。度盘上两分划线所对的圆心角，称为度盘分划值。
在读数显微镜内所见到的长刻划线和大号数字是度盘分划线及其注记，短刻划线和小号数字是分微尺的分划线及其注记。分微尺的长度等于度盘１°的分划长度，分微尺分成６大格，每大格又分成10，每小格格值为1′，可估读到0.1′。分微尺的0°分划线是其指标线，它所指度盘上的位置与度盘分划线所截的分微尺长度就是分微尺读数值。为了直接读出小数值，使分微尺注数增大方向与度盘注数方向相反。读数时，以在分微尺上的度盘分划线为准读取度数，而后读取该度盘分划线与分微尺指标线之间的分微尺读数的分数，并估读到0.1′，即得整个读数值
４．竖直度盘
竖直度盘固定在横轴的一端，当望远镜转动时，竖盘也随之转动，用以观测竖直角。另外在竖直度盘的构造中还设有竖盘指标水准管，它由竖盘水准管的微动螺旋控制。每次读数前，都必须首先使竖盘水准管气泡居中，以使竖盘指标处于正确位置。目前光学经纬仪普遍采用竖盘自动归零装置来代替竖盘指标水准管。即提高了观测速度又提高了观测精度。
５．水准器
照准部上的管水准器用于精确整平仪器，圆水准器用于概略整平仪器。
６．基座部分
基座是支撑仪器的底座。基座上有三个脚螺旋，转动脚螺旋可使照准部水准管气泡居中，从而使水平度盘水平。基座和三脚架头用中心螺旋连接，可将仪器固定在三脚架上，中心螺旋下有一小钩可挂垂球，测角时用于仪器对中。光学经纬仪还装有直角棱镜光学对中器。光学对中器比垂球对中具有精确度高和不受风吹摇动干扰的优点。、DJ2级光学经纬仪
DJ2级光学经纬仪的构造，除轴系和读数设备外基本上和DJ6级光学经纬仪相同。我国某光学仪器厂生产的DJ2型光学经纬仪外形。下面着重介绍它和DJ6级光学经纬仪的不同之处。
１．水平度盘变换手轮
水平度盘变换手轮的作用是变换水平度盘的初始位置。水平角观测中，根据测角需要，对起始方向观测时，可先拨开手轮的护盖，再转动该手轮，把水平度盘的读数值配置为所规定的读数。
２．换像手轮 在读数显微镜内一次只能看到水平度盘或竖直度盘的影像，若要读取水平度盘读数时，要转动换像手轮10，使轮上指标红线成水平状态，并打开水平度盘反光镜5，此时显微镜呈水平度盘的影像。若打开竖直度盘反光镜1时，转动换像手轮，使轮上指标线竖直时，则可看到竖盘影像。
３．测微手轮
测微手轮是DJ2级光学经纬仪的读数装置。对于DJ2级经纬仪，其水平度盘（或竖直度盘）的刻划形式是把每度分划线间又等分刻成三格，格值等于20′。通过光学系统，将度盘直径两端分划的影像同时反映到同一平面上，并被一横线分成正、倒像，一般正字注记为正像，倒字注记为倒像。下图为读数窗示意图，测微尺上刻有600格，其分划影像见图中小窗。当转动测微手轮使分微尺由零分划移动到600分划时，度盘正、倒对径分划影像等量相对移动一格，故测微尺上600格相应的角值为10′，一格的格值等于1″。因此，用测微尺可以直接测定1″的读数，从而起到了测微作用。
DJ2级光学经纬仪读数窗
具体读数方法如下；
１）转动测微手轮，使度盘正、倒像分划线精密重合。
２）由靠近视场中央读出上排正像左边分划线度数，即30°。 ３）数出上排的正像30°与下排倒像210°之间的格数再乘以10′，就是整十分的数值，即20′。
４）在旁边小窗中读出小于10′的分、秒数。测微尺分划影像左侧的注记数字是分数，右侧的注记数字
1、
2、
3、
4、5是秒的十位数，即分别为10″、20″、30″、40″、50″。将以上数值相加就得到整个读数。故其读数为：
度盘上的度数 30°
度盘上整十分数 20′
测微尺上分、秒数 8′00″
全部读数为 30°28′00″
４．半数字化读数方法
我国生产的新型TDJ2级光学经纬仪采用了半数字化的读数方法，使读数更为方便，不易出错。中间窗口为度盘对径分划影像，没有注记，上面窗口为度和整10′的注记，用小方框“”标记欲读的整10′数，下面窗口的上边大字为分，下边小字为“10秒”。读数时，转动测微手轮使中间窗口的分划线上下重合，从上窗口读得5°10′，下窗口读得2′34″，全部读数为5°12′34″。
四、小结：
1、重点：光学经纬仪的构造和操作方法
2、难点：光学经纬仪的读数
五、作业：
无 讲授方法：
采用授导法和探究教学，充分发挥学生主观能动性。
推荐第7篇：光学知识
光学知识：
1.色温
定义：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
色温度以绝对温度 K 来表示，是将一标准黑体（例如铂）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛（蓝紫）、紫，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的温度称之为该光源的色温度。以绝对温K(Kelvin，或称开氏温度)为单位(K=℃+273.15)。因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其温度影响光色变化。
光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。一天当中光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温约3000K；正午阳光雪白，上升至4800-5800K，阴天正午时分则约6500K；日落前光色偏红， 色温又降至约2200K。因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具有相同色温值的两种光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现程度如何。
黑体的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。 北方晴空 8000-8500k
阴天 6500-7500k
夏日正午阳光 5500k
金属卤化物灯4000-4600k
下午日光 4000k
冷色荧光灯 4000-5000k
高压汞灯 3450-3750k
暖色荧光灯 2500-3000k
卤素灯 3000k
钨丝灯 2700k
高压钠灯 1950-2250k
蜡烛光 2000k
一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5600K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。
光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000--5000K为中间色温,有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉，不同光源的不同光色组成最佳环境。
3000－5000K 中间（白色） 爽快
>5000K 清凉型（带蓝的白色） 冷
色温与亮度：高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴冷的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。
光色的对比：在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。
亮度：指的是人在看到光源时，眼睛感觉到的光亮度。亮度高低决定于光源产生光的能力。亮度符号 L，单位nite（ cd/m2），其中cd为光强的单位，1cd代表1烛光，即一根标准蜡烛的发光能力。单位面积上的烛光越多，则代表发光能力越强，亮度越高
照度：指的是光源照射到周围空间或地面上，单位被照射面积上的光通量。照度符号 E，单位LUX (lm/m2)，其中lm是光通量的单位，1lm代表1cd的光源在一个单位立体角内的光通量。单位被照射面积上的光通量多，照度就高。
亮度与照度：
关联点是：影响光源照度和亮度高低的物理量是相同的，即光通量
不同点一：影响光源亮度的光通量，是光源表面辐射出来的总光通量的多少，光源的发光能力越强，辐射出的总光通量越多；
不同点二：影响光源照度的光通量，是光源被辐射到被照面（如墙壁、地面、作业平台）上的光通量的多少。
不同点三：两者位置不同，受外界影响因素也不同。同一只光源，光源表面辐射出来的光通量被辐射到被照面（如墙壁、地面、作业平台）的光通量，在数量关系上是不等的。
物理意义
亮度形容的是光源的发光能力
照度形容的是被照物体所受到的光通量的大小 即，同一个光源的亮度是固定的，但是对同一个物体在不同距离产生的照度是不一样的
光强度(luminous intensity)
是光源在单位立体角内辐射的光通量，以I表示，单位为坎德拉(candela，简称cd)。1坎德拉表示在单位立体角内辐射出1流明的光通量。
光通量φ流明Lumen(lm)
是由光源向各个方向射出的光功率,也即每一单位时间射出的光能量
色彩：
色彩深度又叫色彩位数，即位图中要用多少个二进制位来表示每个点的颜色，是分辨率的一个重要指标。常用有1位（单色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增强色），24位和32位（真彩色）等。色深16位以上的位图还可以根据其中分别表示RGB三原色或CMYK四原色（有的还包括Alpha通道）的位数进一步分类，如16位位图图片还可分为RGB565，RGB555X1（有1位不携带信息），RGB555A1，RGB444A4等等。
色彩空间：（YUV、YIQ、YCbCr）
YUV模型用于PAL和SECAM制式的电视系统；YIQ模型与YUV模型类似，用于NTSC制式的电视系统。YIQ颜色空间中的I和Q分量相当于将YUV空间中的UV分量做了一个33度的旋转；YCbCr颜色空间是由YUV颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电视系统中；
这三者与RGB转化公式：
RGB ->YUV：
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B,U = -0.147R0.515G0.275G0.523G + 0.311B
RGB ->YCbCr：
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B, Cb = -0.169R0.419B - 0.103B 从公式中，我们关键要理解的一点是，UV/CbCr信号实际上就是蓝色差信号和红色差信号。 我们在数字电子多媒体领域所谈到的YUV格式，实际上准确的说，是以 YCbCr色彩空间模型为基础的具有多种存储格式的一类颜色模型的家族（包括YUV444 / YUV422 / YUV420 / YUV420P等等）。在Camera Sensor中，最常用的YUV模型是 YUV422格式，因为它采用4个字节描述两个像素，能和RGB565模型比较好的兼容。有利于Camera Sensor和Camera controller的软硬件接口设计。
人造光源：
1.D65 国际标准人工日光(Artificial Daylight)色温：6500K 功率：20W
2.TL84 欧洲、日本、中国商店光源色温：4000K 功率：18W
3.F 家庭酒店用灯、比色参考光源色温：2700K 功率：40W
4.UV 紫外灯光源(Ultra-Violet)波长：365nm 功率：20W
5.CWF 美国冷白商店光源(Cool White Fluorescent)色温：4150K 功率：20W
6.U30 美国暖白商店光源(Warm White Fluorescent)色温：3000K 功率：18W
7.TL83标准光源，欧洲厨窗灯、部份客户指定用商店光源色温:3000K，
算法：
1 .白平衡算法：
在相机拍摄过程中，很多初学者会发现荧光灯的光在人看起来是白色的，但用数码相机拍摄出来却有点偏绿。同样，如果是在白炽灯下，拍出图像的色彩就会明显偏红。人类的眼睛之所以把它们都看成白色的，是因为人眼进行了修正。如果能够使相机拍摄出的图像色彩和人眼所看到的色彩完全一样就好了。但是，由于 CCD/CMOS传感器本身没有这种功能，因此就有必要对它输出的信号进行一定的修正，这种修正就叫做白平衡。
色温对于相机而言就是白平衡的问题。在各种不同的光线状况下，目标物的色彩会产生变化。在这方面，白色物体变化得最为明显：在室内钨丝灯光下，白色物体看起来会带有橘黄色色调，在这样的光照条件下拍摄出来的景物就会偏黄；但如果是在蔚蓝天空下，则会带有蓝色色调。在这样的光照条件下拍摄出来的景物会偏蓝。为了尽可能减少外来光线对目标颜色造成的影响，在不同的色温条件下都能还原出被摄目标本来的色彩，就需要相机进行色彩校正，以达成正确的色彩平衡，这就称为白平衡调整。
白平衡调整就是试图把白色制成纯白色。如果这个最亮的部分是黄色，它会加强蓝色来减少画面中的黄色色彩，以求得更为自然的色彩。相机只要在拍摄白色物体时正确还原物体的白色，就可以在同样的照明条件下正确还原物体的其他色彩。
2.ISO：
ISO感光度的高低代表了在相同EV曝光值时，选择更高的ISO感光度，在光圈不变的情况下能够使用更快的快门速度获得同样的曝光量。反之，在快门不变的情况下能够使用更小的光圈而保持获得正确的曝光量。因此，在光线比较暗淡的情况下进行拍摄，往往可以选择较高的ISO感光度。当然，对于单反相机而言还可以选择使用较大口径的镜头，提高光通量。而对于一般数码相机因为采用的是固定镜头，惟有通过提高ISO感光度来适应暗淡光线情况下的拍摄，特别是在无法使用辅助光线的情况下。
夜景拍摄常常使用较小的光圈和较长的曝光时间，假如选择较高的ISO感光度必将不可
避免的产生噪点和杂色。这时可以使用三脚架，有可能的再使用快门线，选择较低的ISO感光度就可以避免噪点和杂色的产生。
Lux
照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）： 1 lx=1 Lm/㎡上式中，Lm是光通量的单位
推荐第8篇：工程光学基础实验报告格式及要求（推荐）
《工程光学基础》实验报告内容及要求
一、报告内容
实验一：透镜基本性能测量
90分
1.实验目的
10分 2.透镜焦距测量原理（简述） 10分 3.实验内容、结果及现象
70分 1）薄正透镜的成像
30分
按指导书上序号书写，要求画出实验光路并注明主要参数，如透镜焦距，以及相关距离等参数，并计算所求物理量，注明实验现象（正倒，虚实，放大缩小）。注意数据单位。 图1-3，1-4，1-5及3个单透镜成像各5分，共30分。 2）薄负透镜的成像
20分 要求同上。
图1-6，1-7，1-8，1-9各5分 3）透镜焦距的测量
20分
参照表1－1，选定一对玻罗板刻线，重复测量三次，注意数据单位（焦距小数点后保留一位，单位毫米）。15分
计算误差。
5分
实验二：干涉法测量空气折射率
90分
1.实验目的
10分 2.实验原理
10分
简述迈克尔逊干涉仪和马赫曾德干涉仪的工作原理（各5分）。 3.实验内容
20分 根据实验室给定器件，基于迈尔孙干涉仪和马赫曾德干涉仪的工作原理进行测量空气折射率的光路设计，要求画出实际设计光路（各5分），并进行简要光路描述（各5分）。
4.实验结果
20分
按照实验指导书上的表1-1记录条纹变化数，并根据得到的实验数据计算不同条纹变化所对应的空气折射率值（10分）；绘制出空气压强与干涉条纹变化的关系曲线（5分）及空气折射率与压强的关系曲线（5分）。
5.思考题
30分（每题各10分）
实验三：衍射法测量光波波长
90分
1.实验目的
10分 2.实验原理
20分 3.实验内容
20分
根据实验室给定器件基于夫琅和费衍射原理进行测量钠光波长光路设计（10分），并进行光路描述（10分）。
4.实验结果及分析
20分
按照实验指导书上表2-1记录数据，计算出钠光波长（10分）；计算误差并分析（10分）。 5.思考题
20分（每题各10分）
二、报告要求
每份实验报告各10分
（1）必须有封皮，封皮上要注明课程名称，班级，姓名，学号；
（2）报告必须手写。
注：三个实验的报告按顺序排好，沿左侧装订成一册。
推荐第9篇：高中物理第三册教案(光学、原子)(中)
光的直线传播
本影与半影都是光的直线传播的结果.3)、日食和月食的形成 A、日食:如图所示.a、在月球的本影区①里，可看到日全食（完全看不到太阳）； b、在月球的半影区②里，可看到日偏食（只能看到一部分太阳）； c、在月球的半影区③里，可看到日环食（只能看到太阳的边缘部分）。 B、月食:
a、当月球处于②③里时，看不到月食； b、当月球一部分处于①里时，可看到月偏食（只能看到一部分月亮）； c、当月球全部处于①里时，可看到月全食（完全看不到月亮）。 4)、小孔和小缝成像
A、小孔成像是由于光的直线传播形成的; B、小孔成像与孔的形状无关； C、小孔成像中，像就是光斑； D、小孔成像中像是倒立的实像；
E、小缝可看作无数小孔并行排列而成的，小缝成像的规律与小孔成像的规律相同，这也说明了小孔成像与小孔的形状无关。
三、光速
1、光速:光的传播速度.1)、真空中的光速：各种不同频率的光在真空中的传播速度都相同，均为: C＝3.0×105km／s＝3.0×108m／s。
2)、光在空气中的速度近似等C＝3.0×105km／s＝3.0×108m／s。
3)、光在其它媒质中的速度都小于C,其大小除了与媒质性质有关外,还与光的频率有关(这一点与机械波不同,机械波的波速仅由媒质的性质即密度、弹性和温度等决定)
2、光年: 1)、定义：光在真空中一年时间内传播的距离叫做光年.注意:;光年不是时间单位,而是长度单位.2)、大小:1光年＝ Ct＝3.0×108m／s×365×24×3600s＝9.46×1015m.
3、光速的测定方法简介: 1)、伽利略测量法,未获成功; 2)、丹麦天文学家罗默的天文观测法; 3)、荷兰惠更斯在罗默的基础上第一次测出C＝2.0×108m／s; 4)、1849年斐索旋转齿轮法;1862年傅科旋转棱镜法; 5)、1879迈克尔孙重做斐索傅科实验,1926年改用旋转棱镜法.光的折射规律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角
入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n来表示这个比例常数，就有
这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律．
3．折射率n．
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质
的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率．
某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比．
第三节
全反射 1．全反射现象．
光传播到两种介质的界面上时，通常要同时发生反射和折射现象，若满足了某种条件，光线不再发生折射现象，而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象． 那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢？ 2．发生全反射现象的条件．
(1)光密介质和光疏介质．
对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质，即绝对折射率较大的介质，叫光密介质，而光在其中传播速度较大的介质，即绝对折射率较小的介质叫光疏介质，光疏介质和光密介质是相对的．例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质，根据折射定律可知，光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水)，折射角小于入射角；光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)，折射角大于入射角．
既然光线由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°，如果入射角再增大，会出现什么情况呢？
(2)临界角C．折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：
(3)发生全反射的条件． ①光从光密介质进入光疏介质； ②入射角等于或大于临界角．
例1如图所示，介质II为空气，介质I的折射率为2，下列说法中正确的是 A．光线a、b都不能发生全反射 B．光线a、b都能发生全反射
C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射 D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射
解析：根据发生全反射的条件，光从光密介质射到光疏介质中时，介质Ⅰ对空气Ⅱ来说是光密介质，所以光线a可能发生全反射，介质Ⅰ的临界角为：
注意图中光线a给的是与界面的夹角30°，而此时的入射角为60°＞45°，故光线a能发生全反射，故正确选择答案为(C)．
例2 如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求：(1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；(3)当光从介质射入空气时的临界角．
解：根据题意入射光线与反射光线的夹角为90°，又根据光的反射定律，反射角等于入射角，即α=β=45°．
r=α-θ=45°-15°=30°．
近年高中物理光学最新试题精选
一、选择题
1．2007年3月4日是我国的元宵节，凌晨在我国很多地区都观测到了月食的天象，发生月食时、太阳、地球的相对位置如图所示．当月球进入图中哪个区域时地球上在夜晚地区的观察者可以看到月全食（
）
A．全部进入区域I B．全部进入区域II或Ⅳ C．全部进入区域Ⅲ D．部分进入区域I
2．水平地面上物体M将站在A处的人的视线挡住，如图所示，为了能看到M后面的地面，在上方水平放一平面镜，且反光面对着地面，A处的人为了看到M后面距M较近的
地方，他应该（
）
A．将平面镜平行上移
B．将平面镜平行下移 C．将平面镜水平左移 D．将平面镜水平右移
3．如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下，左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动？（ ）
A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动
C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－区间，沿x轴正方向加速运动
6．大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的．从大气外射来一束阳光，如图所示的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是（
）
大题：
如图4所示.在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中作平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影f由上而下做的是什么运动？
推荐第10篇：《光学教程(第三版)》电子教案使用说明
《光学教程（第三版）》电子教案使用说明
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《光学教程（第三版）电子教案》，以《光学教程（第三版）》（姚启钧原著，华东师大光学教材编写组改编，高等教育出版社出版）为蓝本，章节划分与之完全对应，涵盖了《光学教程（第三版）》全部八章内容。教案中除幻灯片外还配置了素材库，适合于高等院校物理类，特别是师范院校本科（专科）物理专业光学课程的多媒体教学或网络教室教学使用，也可作为教师备课和学生自学的参考软件。
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1．科学性强。在兼顾教育性、技术性、艺术性的同时保证概念准确、表述严密、引用资料正确，内容科学、规范、准确，本软件以《光学教程（第三版）》（姚启钧著，华东师大光学教材编写组改编）为蓝本，参考国内外大学光学教材和电子教材及多媒体素材，由教学经验丰富、计算机能力较强的教师在统一的标准下分工编制了电子教案，擅长计算机的教师进行界面设计、动画制作，教学经验丰富、治学严谨的教授审查把关，并且经过多媒体教学实践检验。
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第11篇：光学基础知识（材料）
光学基础知识
物理学的一个部门。光学的任务是研究光的本性，光的辐射、
传播和接收的规律；光和其他物质的相互作用（如物质对光的吸收、散射、光的
机械作用和光的热、电、化学、生理效应等）以及光学在科学技术等方面的应用。
17世纪末，牛顿倡立“光的微粒说”。当时，他用微粒说解释观察到的许多光 学现象，如光的直线性传播，反射与折射等，后经证明微粒说并不正确。1678 年惠更斯创建了“光的波动说”。波动说历时一世纪以上，都不被人们所重视，
完全是人们受了牛顿在学术上威望的影响所致。当时的波动说，只知道光线会在
遇到棱角之处发生弯曲，衍射作用的发现尚在其后。1801年杨格就光的另一现象（干涉）作实验（详见词条：杨氏干涉实验）。他让光源S的光照亮一个狭长的缝隙S，这个狭缝就可以看成是一条细长的光源，从这个光源射出的光线再通1 过一双狭缝以后，就在双缝后面的屏幕上形成一连串明暗交替的光带，他解释说
光线通过双缝以后，在每个缝上形成一新的光源。由这两个新光源发出的光波在
抵达屏幕时，若二光波波动的位相相同时，则互相叠加而出现增强的明线光带，
若位相相反，则相互抵消表现为暗带。杨格的实验说明了惠更斯的波动说，也确 定了惠更斯的波动说。同样地，19世纪有关光线绕射现象之发现，又支持了波 动说的真实性。绕射现象只能借波动说来作满意的说明，而不可能用微粒说解释。
20世纪初，又发现光线在投到某些金属表面时，会使金属表面释放电子，这种 现象称为“光电效应”。并发现光电子的发射率，与照射到金属表面的光线强度
成正比。但是如果用不同波长的光照射金属表面时，照射光的波长增加到一定限
度时，既使照射光的强度再强也无法从金属表面释放出电子。这是无法用波动说
解释的，因为根据波动说，在光波的照射下，金属中的电子随着光波而振荡，电
子振荡的振幅也随着光波振幅的增强而加大，或者说振荡电子的能量与光波的振
幅成正比。光越强振幅也越大，只要有足够强的光，就可以使电子的振幅加大到
足以摆脱金属原子的束缚而释放出来，因此光电子的释放不应与光的波长有关。
但实验结果却违反这种波动说的解释。爱因斯坦通过光电效应建立了他的光子学
说，他认为光波的能量应该是“量子化”的。辐射能量是由许许多多分立能量元
组成，这种能量元称之为“光子”。光子的能量决定于方程 E=hν 式中E=光子的能量，单位焦耳
-34h=普朗光常数，等于6.624?10焦耳?秒
ν=频率。即每秒振动数。ν=c／λ，c为光线的速度，λ为光的波长。现代的观念，则认为光具有微粒与波动的双重性格，这就是“量子力学”的基础。
在研究和应用光的知识时，常把它分为“几何光学”和“物理光学”两部分。适
应不同的研究对象和实际需要，还建立了不同的分支。如光谱学，发光学、光度
学，分子光学、晶体光学，大气光学、生理光学和主要研究光学仪器设计和光学
技术的应用光学等等。
严格地说，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就
是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米
之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39 微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但
可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光
的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线均被认为是光，而可见光
的光谱只是电磁光谱中的一部分。
物理学上指能发出一定波长范围的电磁波（包括可见光与紫外线、红外线和X光线等不可见光）的物体。通常指能发出可见光的发光体。凡物体自
身能发光者，称做光源，又称发光体，如太阳、恒星、灯以及燃烧着的物质等都
是。但像月亮表面、桌面等依靠它们反射外来光才能使人们看到它们，这样的反
射物体不能称为光源。在我们的日常生活中离不开可见光的光源，可见光以及不
可见光的光源还被广泛地应用到工农业，医学和国防现代化等方面。光源主要可
分为：热辐射光源，例如太阳、白炽灯、炭精灯等；气体放电光源，例如，水银
灯、荧光灯等。激光器是一种新型光源，具有发射方向集中、亮度高，相干性优
越和单色性好的特点。
光学中以光的直线传播性质及光的反射和折射规律为基础的学科。它研究一般光学仪器（如透镜、棱镜，显微镜、望远镜、照相机）的成像
与消除像差的问题，以及专用光学仪器（如摄谱仪、测距仪等）的设计原理。严
格说来，光的传播是一种波动现象，因而只有在仪器的尺度远大于所用的光的波
长时，光的直线传播的概念才足够精确。由于几何光学在处理成像问题上比较简
单而在大多数情况下足够精确，所以它是设计光学仪器的基础。 光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”，从光是一种波动出发，能说明光的干涉、衍射
和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后，物
理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现 象，如吸收，散射和色散等，而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和
物质相互作用的另一些现象，如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的
特征光谱的规律等；在这些现象中，光表现出它的粒子性。本世纪以来，这方面
的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。
光源发出之光，通过均匀的介质时，恒依直线进行，叫做光的直
进。此依直线前进之光，代表其前进方向的直线，称之为“光线”。光线在几何
光学作图中起着重要作用。在光的直线传播，反射与折射以及研究透镜成像中，
都是必不可少且要反复用到的基本手段。应注意的是，光线不是实际存在的实物，
而是在研究光的行进过程中细窄光束的抽象。正像我们在研究物体运动时，用质
点作为物体的抽像类似。
指地球进入月球的本影中，太阳被遮蔽的情形。当太阳、月球和 地球在同一条直线上时便会发生。月球每月都会处于太阳与地球之间，不过日食
并不能每月看到，这是因为白道（月球的轨道）平面对地球轨道有5?的倾角。 月球可能时而在黄道之上或时而在黄道之下，故其阴影不能落在地球上。只有当
太阳、月球和地球在一直线内，才能产生日蚀。如果地球的某一部分在月影之内，
即发生日蚀；日蚀有全蚀、偏蚀、环蚀三种。地球上的某些地方正位于月球的影
锥之内（即在基本影之内）这些地方就能观看到日全蚀。锥外虚影所射到的地方
（即半影内的地方）则看到偏蚀。月球离地球较远的时候，影锥尖端达不到地面，
这时从圆锥的延长线中央部分看太阳的边缘，还有狭窄的光环，这就是发生的环
蚀现象。环蚀在亚洲，一百年中只能遇见十几次，在一个小地区欲见环蚀者，数
百年也难得有一次机会。月影投到地面上，急速向西走，所以某一地点能够看见
的全蚀时间非常的短，最长不过七分半钟，平均约3分。日全蚀带的宽度，平均约160公里。在某一地点能够看见日全蚀的机会，非常的少；平均360年只有一
次。日全蚀的机会虽少，而需要观测和研究的问题甚多。例如日月相切时刻的测
定。爱因斯坦引力说的证明等等。 在我国古代称之为岁星，是九大行星中最大也最重的行星，它的 直径比地球的直径大11倍，它的质量也比地球重317倍。它的自转周期为9.842 小时，是所有行星中最快的一个。木星上的大气分布很广阔，其组成含氢（H）2 氮（N）、沼气（甲烷CH）及氨气（NH），因此，其表面完全为昏暗所笼罩着。243 木星离地球的距离为628 220 000公里，它的赤道直径为142 804公里，比地球
要大11倍。虽然它是太阳系最大的一颗行星，但它却有最短的自转周期，比起
地球的一天短了14小时6分钟；故知它是以极其惊人的速度不停地自转着，就
是在其赤道上的某一质点最少也以时速45 000公里的速度卷旋前进着。离心力在赤道地带也大得惊人，结果便造成赤道的凸出，使此行星变成如一个压扁的橙
子一样。木星有四颗大卫星，被命名为木卫
一、木卫二„，都能用小望远镜看到，
甚至有人能用肉眼观察到。显然它们的体积必定相当可观，它们的直径木卫一约
是3719公里，木卫二约是3139公里，木卫三约是5007公里，木卫四约是5184 公里。在这四颗卫星中，最靠近木星表面的一颗就是木卫一。由于巨大的卫星引 力。木卫一只能以42小时半的时间环绕木星一周。在这些木卫环绕木星的过程
中，它们有时在木星之后所谓被掩，有时在木星的阴暗面，称为蚀，有时在木星
前叫作凌犯。
当地球位于太阳和月球之间而且是满月时，进入地影的月球，就
会发生月蚀。月球全部走到地影中的时候，叫做全蚀；只有一部分进入本影的时
候，叫做偏蚀。月全蚀的时候可分做五象，当月球和本影第一次外切的时候，叫
做初亏；第一次内切的时候叫做蚀既；月心和本影中心距离最近的时候，叫做蚀
甚；当月球和本影第二次内切的时候，叫做生光；第二次外切的时候叫做复圆。
偏蚀时，只有初亏、蚀甚、复圆三种现象。月蚀现象一定发生于望（阴历十五）
的时候；但是望的时候，未必发生月蚀。这是因为白道（月球运行轨道）和黄道
（地球运行的轨道）不相一致的缘故。但望时的月球如果距离交点太远，将不能
发生月蚀；必须在某一定距离之内，才可以发生月食，这一定的界限，叫做月蚀
限；这限界是随日、月、地球的距离和白道交角的变化而略有变动，最大值为 12.2?，最小值为9.5?。月蚀最长时共维持3小时40分，其中1时40分为全 蚀，其余两小时为偏蚀。月蚀如在地平以上发生，则因地球自转，故可见地区超
过半个地球。月全蚀时因地球大气反射红光进入地影，故可见古铜色微光之月面。
月蚀次数虽较少，但见蚀带极广，而日蚀带狭窄，故同一地区之居民，看见月蚀
之次数较日蚀多。
一般指光在真空中的传播速度。真空中的光速是物理学的常数之
一，它的特征是：（1）一切电磁辐射在真空中传播的速率相同，且与辐射的频
率无关；（2）无论在真空中还是在其他物质媒质中，无论用什么方法也不能使
一个信号以大于光速c的速率传播；（3）真空中光速与用以进行观测的参照系
10无关。如果在一伽利略参照系中观察到某一光信号的速率为c=2.99793?10厘米／秒，那么，在相对此参照系以速度v平行于光信号运动的另一个伽利略参照
系中，所观测到的光信号一定也是c，而不是c＋v（或c-v），这就是相对论的基础；（4）电磁学理论中的麦克斯韦方程和罗伦兹方程中都含有光速。当用高
斯单位来写出这两个方程时，这一点特别明显。光在真空中的速度为c，在其他媒质中，光的速度均小于c，且随媒质的性质和光波的波长而不同。
伽利略曾经建议，使光行一段7.5千米的路程以测定其速度，但因所用的设备不完善而未成功。此后，直到1675年，丹麦学者罗默在巴黎求得光速之可用数值。罗默把他的观察扩展到宇宙之间，而其所用的研究对象
则为木星卫星的成蚀。这些卫星之中最内层的
因此，每经过此一周期之间隔，M便再次进入木星J之阴影中，而使地球上的观察者暂时无法看到它。罗默发现，当地球E环绕太阳S作公转
木星卫星的成蚀要迟14秒钟会才发生；又当地球在同一时间（即
至于木星卫星的实际绕转周期，则可根据地球公转到E或E时所作之观测58 2求得。罗默认为此一现象，确实是由于地球从E运行到W之时，光之进行必须1 跟在地球后面追赶上去，而当地球由E运行到E时，则光之进行可对着地球迎67 着赶上所致。由此可知，E与E或E与E之间的距离，与地球在木星的卫星绕木1267 星一周所需要的时间内运行的路程相符合。因为地球公转速度为30千米／秒，所以此二距离都是等于42.5?60?60?30（千米），约为，4 600 000千米。这说明光需要多走14秒钟始能赶上地球由E至E的这一段距离；另一方面它在地12 球由E至E向光迎头赶上的这段距离中，光之行进却能省下14秒钟。由此得到67 光速约稍大于300 000千米／秒（4 600 000／14?328 000千米／秒）。当地球由E远离木星而继续运转至E、E„等处时，那么当靠近E时，则每次成蚀延2345迟之时间相继地累积起来，直到地球渐近于E时成蚀延迟时间逐渐减少为零了5 （此乃由于木星与地球间的距离之增加，由于接近E而渐渐减少，终于抵达E55而趋于零所致）。故成蚀延迟之时间，当地球在半年之中由E运转至E时，每85次成蚀延迟时间相加起约等于1000秒。这也就是光从木星到达E和光从木星到5达E8这两段行程所需的时间差（亦即光行经地球公转轨道直径EE所需之时间）。58由天文学上可知地球公转的轨道这直径为d=300 000 000千米；利用此数值计算出的光速为
这一数值要比根据每连续两次木星卫星成蚀之时差所求得的光速更可靠一 些。罗默测出的光速c=315 000千米／秒，和现在科学家采用更较精细的量度方
法在真空中求得之光速的数值c=299 696?4千米／秒，实极接近。c=299 796 这个数值是美国物理学家迈克耳孙测出的。在激光得以广泛应用以后，开始利用
激光测量光速。其方法是测出激光的频率和波长，应用 c=λν
计算出光速c，目前这种方法测出的光速是最精确的。根据1975年第15届 国际计量大会决议，把真空中光速值定为 c＝299 792 458米／秒。
8在通常应用多取c=3?10米／秒。
Michelson（1852～1931年）美国物理学家。他创造的迈克耳孙干涉仪对光学和近代物理学是一巨大的贡献。它不但可用来测定微小长度、
折射率和光波波长等，也是现代光学仪器如付立叶光谱仪等仪器的重要组成部 分。他与美国化学家莫雷（1838～1923年）在1887年利用这种干涉仪，作了著名的“迈克耳孙—莫雷实验，这一实验结果否定了以太的存在，从而奠定了相对 论的实验基础。1926年用多面旋镜法比较精密地测定了光的速度。 光在均匀媒质中是沿着直线传播的。因此，在点光
源（即其线度和它到物体的距离相比很小的光源）的照明下，物体的轮廓和它的
影子之间的关系，相当于用直线所做的几何投影。光的直线传播定律是人们从实
践中总结出来的。而直线这一概念本身，显然也是由光学的观察而产生的。作为
两点间的最短距离是直线这一几何概念，也就是光在均匀媒质中沿着它传播的那
条线的概念。所以自古以来，在实验上检查产品的平直程度，均以视线为准。但
是，光的直线传播定律并不是在任何情况下都是适用的。如果我们使光通过很小
的小孔，则
我们只能得到一个轮廓有些模糊的小孔的像。孔越小，像越模糊。当孔
而引起的。
光遇到物体或遇到不同介质的交界面（如从空气射入水面）
时，光的一部分或全部被表面反射回去，这种现象叫做光的反射，由于反射面的
平坦程度，有单向反射及漫反射之分。人能够看到物体正是由于物体能把光“反 射”到人的眼睛里，没有光照明物体，人也就无法看到它。 在光的反射过程中所遵守的规律：（1）入射光线、反射
光线与法线（即通过入射点且垂直于入射面的线）同在一平面内，且入射光线和
反射光线在法线的两侧；（2）反射角等于入射角（其中反射角是法线与反射线
的夹角。入射角是入射线与法线的夹角）。在同一条件下，如果光沿原来的反射
线的逆方向射到界面上，这时的反射线一定沿原来的入射线的反方向射出。这一
点谓之为“光的可逆性”。
当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，因面上凹凸不平，
所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的
方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”或“漫射”。这种反射的光称为
漫射光。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用
放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这
些表面反射后，弥漫地射向不同方向。
镜的反射面是光滑平坦的面，叫做平面镜。普通使用的镜是在
磨平后的玻璃背面涂有银，或涂锡和水银的合金。物体放在镜前时，物体即映于 镜中而可以看见。这是由于物体反射出的光，于镜面反射后进入眼睛所致。平面
镜成像，并非光线实际的集合点，所以叫做虚像。平面镜所成之像的大小和原物
体相同，其位置和原物体成对称，因为像和镜面的距离，恒与物体和镜面的距离
相等。实物在两平面镜间可引起多次反射而形成复像，其在每镜中除由原物各成
一像小，余皆互以他镜之像为物而形成。
从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥探海面或地
面上活动的装置，其构造与普通的望远镜相同，唯另加两个反射镜使物光经两次
反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇，坑道和坦克内用以观察敌情。 反射面为球面的镜，可用以成像。球面镜有凹、凸两种，反射
面为凹面的称“凹面镜”，反射面为凸面的称“凸面镜”。连接镜面顶点与其球
心的直线称为“主轴”。与主轴相近而与它平行的一束光线，被镜面反射后，反
射光线（或其延长线）与主轴相交，其交点称为“焦点”。镜面顶点和焦点之间
的距离称为“焦距”，等于球半径的一半。凹镜的球心和焦点（实焦点）都在镜
前，凸镜的球心和焦点（虚焦点）都在镜后。凹镜有使入射光线会聚的作用，所 以也称“会聚镜”，凸镜有使入射光线发散的作用，所以也称“发散镜”。在反
射望远镜中用到凹镜；在汽车前面供驾驶员看后面车辆情况的镜子，则是凸镜。
又称“反射本领”。是反射光强度与入射光强度的比值。不同
材料的表面具有不同的反射率，其数值多以百分数表示。同一材料对不同波长的
光可有不同的反射率，这个现象称为“选择反射”。所以，凡列举一材料的反射
率均应注明其波长。例如玻璃对可见光的反射率约为4％，锗对波长为4微米红外光的反射率为36％，铝从紫外光到红外光的反射率均可达90％左右，金的选择性很强，在绿光附近的反射率为50％，而在红外光的反射率可达96％以上。此外，反射率还与反射材料周围的介质及光的入射角有关。上面谈及的均是指光
在各材料与空气分界面上的反射率，并限于正入射的情况。
对于凸面镜只能使特成正立、缩小的虚像。如图4－2（a）所示。由物A点出发的平行于光轴的光线，达到镜面后将反射，其反射光的延长
线必交球面镜的焦点F上。而从A射向F的光线被球面反射后将平行于光轴。这
两条反射线，没有实交点，只有虚交点A′，也就是说视觉认为这两条光线是从
A′发出的。物体上的B点发出的沿光轴的光线，即平行于光轴，又过焦点，故 B′为B点的像。在物体AB上的各点，接照前述办法作图，其各点的像点都在A′B′上，故A′B′即为AB的像。无论物AB在何处，它所发出的光射到球面镜后
而反射的光，没有实交点，因此所成之像必为虚像。由图中可以看出，物体在轴
的上方，所成的虚像也在轴的上方，故所成之像为正立。无论AB在什么位置，从A点出发的平行于轴的光线一定在AF方向的光线的上方。此两线的交点A′必比A点更靠近轴，所以像是缩小的。根据上述方法作图可知凹透镜成像可有三
种情况：（1）物在凹镜前二倍焦距以外时，是倒立缩小的实像，见图4－2（b）。（2）物在两倍焦距以内，焦点以外时，则成倒立放大的实像，见图4－2（c）。（3）当物位于焦点以内时，则成正立的放大的虚像，见图4－2（c）。
凡光线在通过疏密不同介质交界面时改变方向的现象，称为
光之折射。如图4－3所示，光线AB由空气内斜向射至水面，自入射点B起，就向这点的法线EE′偏折而取BM的方向。若在水底置一平面镜M，使反射线MC再由水中透入空气，则自入射点C起，离开法线FF′偏折，而取CD的方向。偏折后的光线BM和CD，称为折射线，折射线和法线所成的角，如?E′BM和?FCD，称为折射角。由此可知光线由稀的介质入射到密的介质时，折射线常向法线偏向，
故折射角常比入射角小；若由密的介质透入稀的介质时，折射线常离法线而偏向，
折射角常比入射角大。当光线通过介质的密度在不断变化时，光线前进的方向也
随之而改变，因此我们隔着火盆上的热空气看对面的东西时，会觉得那东西不停
地在闪动着。这是由于火盆上面的空气因受热很快地上升，这部分空气的密度便
和周围空气的密度不同，而且热度还不断在变化，当由物体射来的光线通过这样
的空气，其折射光线的路径不断发生变化，就会使物体变成了闪动的形状。在炎
夏中午时分，假使躺在地上来看树木、房屋和人物，它们的轮廓好像是透过一层
流动的水一样，而且动摇不定。这是因为那时十分炎热，地面的辐射热很多，温
度高，接近地面的空气受热，密度变小，因而上升，成为向上流动的气流，由物
体射来的光线通过这种变动着的气流折射光线的路径就不断改变，因此所看到的
物便都动摇不定。我们在夜里看到天空中恒星的闪动，也是这个道理。大气里经 常存在着密度不同的气流和旋涡，当恒星的光线通过这种气流时，就会使它原来
折射的路径发生变化，一会儿到左，一会儿到右，恒星是不会闪动的，都是这折
射光造成的。又如太阳位于地平线附近时，光之折射作用尤大。在地平线下的太
阳，阳光从太空（真空）平射至逐渐变化的光密媒质空气中而发生的折射，光线
传到地面是一曲线，因为光之折射的关系，太阳看上去就如同刚刚接触到地平线
的下缘一样，其实它业已落至地平线以下了。同理，当太阳刚刚还在地平线下的
时候，看上去它已升起来了。所以我们可以说：太阳实际上比我们肉眼所见的要
落得早些而起的迟些；这等于说，光之折射将我们的白天稍稍加长了一点。
在光的折射现象中，确定折射光线方向的定律。当光由第一
媒质（折射率n）射入第二媒质（折射率n）时，在平滑界面上，部分光由第一12 媒质进入第二媒质后即发生折射。实验指出：（1）折射光线位于入射光线和界 面法线所决定的平面内；（2）折射线和入射线分别在法线的两侧；（3）入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值，对折射率一定的两种媒质来说是一个常数，
即
此定律是几何光学的基本实验定律。它适用于均匀的各向同性的媒质。用来 控制光路和用来成象的各种光学仪器，其光路结构原理主要是根据光的折射和反
射定律。此定律也可根据光的波动概念导出，所以它也可应用于无线电波和声波
等的折射现象。
表示在两种（各向同性）媒质中光速比值的物理量。光从第一
媒质进入第二媒质时（除垂直入射外），任一入射角的正弦和折射角的正弦之比
对于折射率一定的两种媒质是一个常数。这常数称为“第二媒质对第一媒质的相
），并等于第一媒质中的 对折射率”。（n12
第一媒质）的折射率称为这媒质的“绝对折射率”，简称“折射率”。由于 光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于1。同一媒质对不同波
长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的媒质内，折射率常随波长的减 小而增大，即红光的折射率最小，紫光的折射率最大。通常所说某物体的折射率
数值多少（例如水为1.33，玻璃按成分不同而为1.5～1.9），是指对钠黄光（波
-10长5893?10米）而言的。
折射率较大的媒质（光在其中速度较小）与折射率较小的媒质（光在其中速度较大）相比较，前者称“光密媒质”，后者称“光疏媒
质”。如水对空气为光密，空气对水为光疏。光从光疏媒质进入光密媒质时，要
向接近法线方向折射，即折射角小于入射角；光从光密媒质进入光疏媒质时，要
离开法线折射，即折射角大于入射角。
折射定律的解释，是利用原始形态的惠更斯原理。这种形式的惠更斯原理，实质上是几何光学的原理，并且严格地说，只有在几何光
学适用的条件下，也即在光波的波长和波阵面的线度相比为无穷小时，才能够加
以应用。在这些条件下，它使我们能够导出几何光学的折射定律。假设以v表示1 第一种媒质中的光波速度，以v表示第二种媒质中的波速。设i是波阵面的法线2 OC与折射媒质表面的法线OD之间的夹角，见图4－4。设在时刻t=0，波阵面的C点到达媒质表面时，和点O重合，则在波阵面从A′点到达第二种媒质（点B）所需的时间为τ，次波便从作为中心的点O出发，传播到某一个距离Of。以点O，O等为中心的各个次波，到指定时刻都传播到相应的距离，在第二种媒质中12 给出许多元球面波f、f„„。按照惠更斯原理，诸元波的包络面，即平面Bfff，1221指出波阵面的实在位置。显然
将数值A′B=vτ和Of=vτ代入式中，得到： 12 vτsinr=vτsini 12 或
由此看到，惠更斯的理论解释了折射定律，并且很容易使折射率的数值和傅 科在150多年以后所做的实验结果相符。应当注意，在折射现象中，光经过两种
媒质，所以折射率与两种媒质有关，当光由媒质?射入媒质?，这个折射率是指 媒质?对媒质?的相对折射率，通常记作
折射率，通常用n来表示，显然
光由光密（即光在其中传播速度较小的）媒质射到光疏（即光
在其中传播速度较大的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。光由光 密媒质进入光疏媒质时，要离开法线折射，如图4－5所示。当入射角θ增加到某种情形（图中的e射线）时，折射线延表面进行，即折射角为90?，该入射角θ称为临界角。若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均反回光密媒质c （如图f、g射线），此现象称为全反射。当光线由光疏媒质射到光密媒质时，
因为光线靠近法线而折射，故这时不会发生全反射。
光从光密媒质射到光疏媒质的界面时，折射角大于入射角。当
折射角为90?时，折射光线沿媒质界面进行，这时的入射角称为“临界角”。 当入射角大于临界角时，折射定律就无法适用了，而只会发生全反射现象。光由
水进入空气的临界角约为48.5?，从玻璃进入空气的临界角，随玻璃的成分不 同而异，约在30?～42?之间。利用光的折射定律可以求出其临界角。应注意， 这时光是由光密媒质射向光疏
如果光是由某种媒质射向空气界面，则n是该媒质对空气的折射率，
光导纤维是利用全反射规律而使光沿着弯曲途径传播的光学
元件。它是由非常细的玻璃纤维组成束，每束约有几万根，其中每根通常都是一 种带套层的圆柱形透明细丝，直径约为5～10微米，可用玻璃、石英、塑料等材料在高温下控制而成。它已被广泛地应用于光学窥视（传光、传像）和光通讯。
光导纤维的结构如图4－6所示，内层材料选取的折射率大，外层材料的折射率
低，就是要在内外层之间的界面上产生全反射，以保证光的传输效率。如图4－
7所示，单箭头线表示临界光线，它在内外层分界面上的入射角等于或小于临界
角A。若在折射率为n的媒质中入射角大于i的那些光线（以双箭头表示），在00n、n分界面上的入射角就小于A，这些光线无法通过纤维而在其中传播。只有12 在媒质n中其顶角为2i的锥体内的全部光线才能在光学纤维中传播，根据临界00 角的定义。
和折射定律 sini=nsini n0011 可得
所以对于一定的n和n，i的值是固定的，纤维所容许传播的光线所占的范120 围是一定的。要使更大范围内的光束能在光学纤维中传播，应该选择n和n的12 差值较大的材料。通常把nsini的值叫做光导纤维的数值孔径。光导纤维可用00于潜望镜和内窥视系统，它可以窥视人眼所观察不到的或有损于人体健康的地
方。国防上可以制成各种坦克、飞机或舰艇上的潜望镜。医学上可以用来制作胃、
食道、膀胱等内腔部位进行检查和依断的各种医用窥镜。如果配有大功率激光传
输的光学纤维，还可进行内腔激光治疗。由于光纤通讯与电通讯相比具有许多优
点，诸如抗电磁干扰性强、频带宽和保密性好、通讯容量大，设备轻巧，制取纤
维的二氧化硅的资源又十分丰富。近年来已有数百条光纤通讯线路在世界各地进
行试验或正式运动。光导纤维的问世，为光能的应用开辟了更广阔的天地。 透明材料（如玻璃、水晶等）做成的多面体。在光学仪器中应用
很广。棱镜按其性质和用途可分为若干种。例如，在光谱仪器中把复合光分解为
光谱的“色散棱镜”，较常用的是等边三棱镜；在潜望镜、双目望远镜等仪器中
改变光的进行方向，从而调整其成像位置的称“全反射棱镜”，一般都采用直角
棱镜。
光通过一三棱镜的偏向角等于入射角与出射角之和减去
棱镜的折射棱角。如图4－8所示。a为棱镜的折射棱角，当光束SB入射到棱镜时，经连续发生两次折射，出射光线（CS′和入射光线SB之间的夹角，叫做偏向角“δ”。由图不难看出：
-i）+（i′-i′）=（i+i′）-（i+i′）=i+i′-a δ=（i1212112211 如果保持入射线的方向不变，而将棱镜绕垂直于图面的轴线旋转，则偏向角 必然随之而改变。可以证明，如果入射角等于出射角时，即在i=i′时，则偏11向角最小，称为最小偏向角。用δ表示。 min δ=2i-α min1 由此可得
又当i=i′时，折射角 12
利用这两个特殊的入射角和折射角，可以计算棱镜材料的折射率
利用最小偏向角测折射率，非常方便也很精确。折射棱角a很小的棱镜，光线通过它时产生的偏向角可按下列方法推出。即由折射定律可知 sini＝nsini，sinii′=nsini′。 1212 在折射棱角a很小和近轴光线的条件下，?BEC的底角i，i′很小，所以 22 i?ni,i′?ni′ 1212 则有
δ=ni+ni′-α=n(i+i′)-α=(n-1)α 2222 运用这个近似关系，可以推导出薄透镜的物像关系式。 复色光被分解为单色光，而形成光谱的现象，称之为“色散”。
色散可通过棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。例如，白色光线射于
三棱镜，则通过棱镜之后，光线被分散为由不同颜色光组成的色彩光谱。如一细
束阳光可被棱镜分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这是由于复色光中的
各种色光的折射率不相同。当它们通过棱镜时，传播方向有不同程度的偏折，因
而在离开棱镜则便各自分散。折射率较大的紫色光偏向大，而折射率较小的红光
则偏向小。由于各色光的折射率有大小之分（这是由于各色光的频率不同造成的，
频率高的折射率大），所以非单色光才会发生色散。当一白光由空气射入水或玻
璃时，折射后分成各色的光，若玻璃为两面平行的平板，则光从玻璃射出的线平行，不同色光再行重叠，并未发现色散现象。若光通过棱镜，不同色光之出射线
不平行，色散现象较易观察。
复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色
光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。例如，太阳光经过三棱镜后形成按
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫次序连续分布的彩色光谱。红色到紫色，相应于波
10长由7，700～3800?10米的区域，是为人眼能感觉的可见部分。红端之外为波长更长的红外光，紫端之外则为波长更短的紫外光，都不能为肉眼所觉察，但能
用仪器记录。因此，按波长区域不同，光谱可分为红外光谱，可见光谱和紫外光
谱；按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；按产生的方式不同，可分
为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；按光谱表观形态不同，可分为线光谱、带光
谱和连续光谱。光谱的研究已成为一门专门的学科，即光谱学。光谱学是研究原
子和分子结构的重要学科。
光学仪器的一种重要元件，由透明物质（如玻璃、水晶等）制成。
光线通过透镜折射后可以成像。按照其形状或成像要求的不同，透镜可分为许多
种类，如两面都磨成球面，或一面是球面另一面是平面的称“球面透镜”；两面 都磨成圆柱面，或一面是圆柱面一面是平面的称“柱面透镜”。透镜一般可分为
凸透镜和凹透镜两大类。
凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸
（或正弯月形）等形式，如图4－9所示。薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、发散或会聚等作用，这与透镜的厚度有关。将平行光线
（如阳光）平行于轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入
凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜
的焦点（记号为F），凸透镜在镜的两侧各有一焦点，如为薄透镜时，此两焦点
至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距如图4－10所示，是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距越短，凸透镜可用于放大
镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、显微镜、望远镜的透镜等。
两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体，中间部
分较薄，称为四透镜。分为双凹、平凹及凸凹透镜三种，如图4－11a所示之A、
H，称为主轴，其中央之点O称B、C。其两面曲率中心之连线图4－11b所示之G1 为光心。通过光心的光线，无论来自何方均不折射。图4－11c表示，平行主轴之光束，照于凹透镜上折射后向四方发散，逆其发散方向的延长线，则均会于与
光源同侧之一点F，其折射光线恰如从F点发出，此点称为虚焦点。在透镜两侧
各有一个。凹透镜又称为发散透镜。四透镜的焦距，如图4-12所示。是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的球面曲率半径越大其焦距越长，如为薄透镜，则其
两侧之焦距相等。
人们能感觉到物，是由于物体各点所反射的光，经过人眼这个
光学系统（相当一个焦距可调的凸透镜）成像于视网膜上，再由视神经传到大脑
而造成视觉，从光学的角度讲，物点是发散光束的顶点，所以物就是由这些发散
光束顶点的组合而成。如果光束经不同媒质的界面反射或折射以后，光线的方向
虽然改变了，但反射光线或折射光线所构成的光束仍然有一个顶点“P′”，这 个顶点P′就叫做像点，在这种情况下，每个像点和物点间建立了一一对应的关
系。这些像点的组合就是像。如果光束中各光线确实在某点会聚，那么该会聚光
束的顶点叫做实像；如果光束经界面反射或折射后是发散的，但这些光线反向延
长后，能够找到光束的顶点，则该发散发束的顶点叫做虚像。物和像则是这些光
束顶点的集合。在空间中的物，它向所有方向反光，眼睛无论在何处，只要找对
方向都可以看到物。像则不然，因为平面镜或透镜的反射或折射的光束不是向所
有方向，光束总是局限在一定的范围内。如果人眼恰处于光束所在的范围内，便
可看到像，但是当眼睛位于反射或折射光束的范围之外时，眼睛是看不到像的。
因为这些光束不能进入人的眼睛。
物体发出的光线经过光具组（如反射镜、透镜组等）反射
或折射后，重新会聚而造成的与原物相似的图景，实像可以显映在屏幕上，能使
照像底片感光。摄影或放映电影都必须利用实像。若物体发出的光线经光具组反
射或折射后，如为发散光线，则它们反向的延长线（虚光线）相交时所形成的像 称为“虚像”。虚像不能显映在屏幕上，也不能使照像底片感光，只能用人眼观
察到。在放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器中观察到的像都是虚像。 在光具组中，常按不同的要求使几个透镜来达到成像的目的，以
两个透镜为例，如果第一个透镜所形成的实像位于第二个透镜的后面，则对第二
个透镜来说，这像就称为“虚物”。
在研究透镜成象光学中有几个重要的特定名称。它们
是：（1）主光轴它是连接透镜两球面曲率中心的直线。（2）副光轴——通过光
心的任意直线。所以副光轴有无数条。（3）光心——透镜主轴上的一个特殊点。通过光心的光线，其出射方向和入射方向互相平行，但可有旁向的平行位移，对
薄透镜一般认为其方向不变。薄透镜的中心可以近似地当作光心，射向薄透镜中
心的光线可认为无折射地通过。（4）焦点——平行光束经透镜折射或曲面镜反射后的交点。有实焦点和虚焦点两类。薄透镜两边的焦点对称。而一般透镜的第
一焦点（物方焦点）和第二焦点（像方焦点）不对称。（5）主焦点——平行于
透镜的主光轴的平行光束，经反射或折射后和主光轴相交的点。（6）副焦点—
—平行于跟主光轴夹角不大的副光轴的光线，经透镜折射后会聚（或发散光线的 反方向的延长线）于该副光轴上的一点。副焦点都处在焦平面上。（7）焦平面——通过透镜（球面镜）主焦点并和主光轴垂直的平面。和主光轴成任意角度的
平行光线经折射后相交的交点，均处于焦平面上。（8）焦距——薄透镜的中心
到焦点之间的距离。（9）焦度——透镜或透镜组焦距的倒数。会聚透镜的焦度
规定为正，发散透镜的焦度规定为负。如果焦距用米作单位时，焦度的单位叫做
屈光度；而眼镜的焦度通常用度作为单位，1度为1屈光度的百分之一。
描述物像位置以及它们和透镜或透镜组的特征量之一（焦距）
之间的关系式。对一个薄凸透镜可以认为是由底面朝向透镜中央的许多棱镜的集
合，而这些棱镜的顶角是很小的，对于顶角很小的棱镜来说，如果构成棱镜的材
料的折射率为n，顶角为A，那么在近轴光线的条件下，其偏向角δ为常数（n-1）A。当棱镜给定后，近轴光线的偏向角δ是不变的。我们可以利用此关系来推导
薄透镜的物像公式。如图4－13a所示，设PM为平行光束所任一条光线在M点入射，而OM=h，则出射光线MF′必通过透镜的焦点F′，OF′=f，f为透镜的焦距。根据近轴光线的条件，即f>>h，偏向角近似为
当主轴的物点P发出的任一近轴光线PM入射到透镜的M点时，图4－13b所示，在理想成像的条件下，出射光线MP′和主轴的交点P′为像点，此时偏向角也应相同。令物距OP=u，像距OP′=v，由图b中的几何关系可知
ξ+η=δ
在近轴光线的条件下，可得
该式叫做高斯公式。平面镜、球面镜和薄透镜所形成的像的位置，可以根据 物像关系式求得，最基本的公式有两个，即高斯公式
其中u是物距——代表物到透镜（或面镜）的距离；v是像距——代表像到透镜（或面镜）的距离；f为透镜的焦距。K是像的横向放大率。此二关系式对三种光具组都适用。下表表明在三种透镜中应用情况。
光
具 透镜 球面镜平面镜 公式
焦距 f??
物像公式
横向放大率 用物像公式进行计算时，应注意关系式中的各项都是代数值。
因为只有取代数值，公式才具有普遍意义，否则会造成、凹球面、凸球面、凹透
镜、凸透镜的物像公式各不相同，把问题变得复杂。各特定光学量的符号的采用
法则是很重要的，若符号选错，则所有的计算全都错了。下面就其应用法则归纳
为：（1）所有距离从光心（或顶点）量起；（2）对于实像v取正值，对于虚像v取负值；对于实物u取正值，对于虚物u取负值；（3）凡已知量，其数值前必须冠以符号；凡未知量，必须根据求出的符号来确定物像的性质和位置；（4）
会聚透镜（或凹面镜）的焦距为正（实焦点）；发散透镜（或凸面镜）的焦距为
负（虚焦点）。物像公式，正确运用符号法则，只要知道物体离开透镜（或球面
镜）光心的距离u和焦距f，就可以求出成像的位置、像的性质和像的大小。应
该注意的是，在球面反射和薄透镜折射时，物像公式只有在近轴光线，近轴物的
情况下才适用。因此成像关系式是近似的。
表示物体与第一焦点的距离，而X表示光像与第二焦点 设X12的距离，由图4－14可以看出，?CC′F～?MOF和?M′OF～?AA′F放大率 2211
即 XX=ff 1212 对于薄透镜来讲，f=f=f，所以有 12 XX=f 122
著，运用时也较方便。
各种透镜成像作图中，应注意，实际光线用实线画出，
在每一条光线上还必须标明箭头，以示光的传播方向。其辅助线，引伸线通常不
用实线而采用虚线，以免和实际光线混淆。最后，光线作图法的目的是确定像的
位置、性质和大小，因此作图可在方格纸上完成，图中标明比例和所有已知量及 待定量的数值。即称为按比例成像作图法。（1）凸透镜成像作图——这一作图
主要是三条光线。如图4－15所示。其中PF为通过主焦点的入射线经透镜折射
后平行于主轴。而POP′为通过光心的入射线不改变方向。由P点出发平行于主光轴的入射线折射后通过主焦点。此三条线必交于同一点P′，P′便是P点的像。为了简便只要用其中的两条线便可确定像点的位置；（2）凹透镜成像作图的三条光线，如图4－16所示。平行于主轴的入射线，经透镜折射后的出射线的
反向延长线通过和物同侧的虚主焦点。由P点射向透镜另一侧虚主焦点的入射 线，折射后平行于主光轴。由P点射出通过光心的线不改变方向。其前两条线的
反向延长线与第三条线均交于P′点。P′点便是P点的虚像；（3）凸透镜的任意光线作图法。如果物点P在主轴上，则上述的三条光线便合为一条而无法作图，
此时像的位置可利用副光轴和焦平面的性质来确定。利用第一焦平面的作图方 法，如图4－17所示。经P点作一条入射光线PO，它沿着主轴方向穿过透镜方 向不变；经P点作一条任意光线PA，交透镜于A点并与第一焦平面交于B点；作副光轴BO，过A点作和BO平行的线AP′，交主光轴的P′点，P′便是P的像点。同理，也可用第二焦平面作图，其作法如图4－18所示。作任意光线PA交透镜于A点；过透镜中心O作平行于PA的辅助线OB′，与第二焦平面交于B′点；连接A、B′两点且延长，与沿主轴的光线交于P′点，则P′点即为所求也像：（4）凹透镜的任意光线作图法。利用凹透镜的副光轴和焦平面作图，如图
4－19所示。经P点作任意光线PA，交透镜于A点，经透镜的中心O作平行于PA的副光轴OB′，和第二焦平面交于B′点；连接A、B′两点，它和延主轴的 光线交于P′，则P′点为所求之像点。
从图4－20可以看出，随着物和焦点之间的相对位置
的不同，成像的情况也不同。大致可分为6种情况说明，如图4－20所示。（1）物位于无穷远时，则像距v=f，成实像，放大率K=0。可用于测定焦距；（2）当?＞u＞2f时，像的位置f＜v＜2f，这时是倒立实像，放大率K＜1。眼睛、照像机均相当于这种成像关系；（3）当u=2f时，v=2f，这时是倒立实像，放大率
K=1，即物像的大小相等；（4）2f＞u＞f时，2f＜v＜?，倒立实像，K＞1，放大像。幻灯机，显微镜，均是这种成像关系；（5）u=f时，则v??这时无像，这时K??放大，探照灯是这种光学关系；（6）f＞u＞0时，v＜O，正立虚像，K＞1放大，放大镜是这种光学成像关系。图中的
2、
3、
4、
5、6各种情况，分别代表（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）所说之情况。
凹透镜所成的像，无论物体的位置在焦点以外还是
焦点以内，它经凹透镜折射后，所成的像，都是缩小的，正立的虚像。像和物在
透镜的同侧。因此它的成像规律，不同于凸透镜那样复杂。如图4－21所示。
人的眼睛是一个光学系统。它的构造可以简化为一个单凸透镜和
一个屏幕。从物体的两端反射出的两条光线对眼睛的光心点所张的角，叫做视角。
物体越小或距离越远，视角越小。观察很小或很远的物体，常使用放大镜、显微
镜和望远镜等以增大射角。不是在任何距离处的物体人眼都能看清楚。眼睛能看
清物体必要的条件是：（1）物体的像不但要落在视网膜上，并用要落在黄斑中
央的中央凹处；（2）像应该有一定的照度。进入眼中的光通量是由瞳孔自行调
节，达到一定照度。这一照度是在视网膜透应机能范围之内；（3）视角一般不
能小于1′（长1厘米的线段在距眼睛34米处的视角约为1′）。由眼睛的调节作用（或称调焦）所能看得清楚的最远和最近两点，分别叫做远点和近点。正常 眼睛远点在无穷远处，近点在10厘米到15厘米处。在适当的照度下，物体离开眼睛25厘米时，在视网膜上造成的像最清晰，并且看起来不易感到疲劳，这个
距离叫做明视距离。人的眼睛就是一个透镜系统。外界的景物通过成像在视网膜
上而被视觉神经所感受。
远处物体无法成像于视网膜上，而在网膜前，这时要带近视镜。
这是由于近视眼的晶状体比正常眼睛凸一些，或视网膜距晶状体的距离过远，所
以造成远处的平行光不能会聚在视网膜上，而会聚在视网膜之前，这说明近视眼
的远点不在远穷远处。故不能看清远处物体，只能看清一定距离内的物体。为了
矫正近视眼，应采用凹透镜制成的眼镜，使光通过眼镜先发散，再通过晶状体会
聚，使会聚点后移到视网膜上。
无穷远处的物体所成的像只能在视网膜后面。这是由于视网膜到
晶状体的距离过近，或晶状体比正常人眼扁平所致。远视眼的近点比正常人眼远，
所以视力范围比正常人眼小。矫正远视眼的方法是用凸透镜做眼镜，使光线在进
入眼睛之前，先由凸透镜会聚，以达到使会聚点移前而达到视网膜上。 用以矫正视力或保护眼睛的简单光学器件。由镜片（一般为透镜） 和镜架组成。矫正视力的眼镜可分为三种：（1）近视眼镜：由凹透镜制成，能把原先落在视网膜前的像移后到视网膜上；（2）远视眼镜和老光眼镜：由凸透镜制成，能把原先落在视网膜后的像移前到视网膜上；（3）散光眼镜：由球柱面透镜或复曲面透镜制成，以矫正由于角膜各方向曲率不同所引起的像散。保护
眼睛用的眼镜有防护镜、防风镜和太阳镜等，用以保护眼睛免受灼伤、暴风袭击、
强烈紫达线辐射和红外线的刺激，以及防止强光刺激等。
显微镜为一使微小物构成放大虚像的透镜系统。最简单之显微镜
为单显微镜，系一收敛透镜，俗称放大镜。通常我们所说的显微镜是指复显微镜
的简称，用以观察极微小的物体。显微镜是1610年伽利略发明的。其最简单的型式只包括两个凸透镜，用一个直立金属圆筒，上下两端各装一个焦距极短的物
镜和一个焦距较长的目镜，为了消除像差，实际上二透镜均已各由数个透镜组合
所取代。图4-22是以基本的单片透镜构造说明显微镜的工作原理。物体置于物
镜焦点稍外，得到倒立放大实像于目镜的焦点稍内处；再经目镜折射产生放大虚
像于明视距离处。显微镜的放大率为m，在明视距离D处的虚像对眼睛所张的视角为β，并设物体置于D距离处，直接看物的视角为α，则β与α之比值等于显
微镜的放大率即m=β/α。求得虚像与物体的大小之比，则可求得显
显微镜的放大率是目镜与物镜放大率的乘积
因物镜的放大率，通常为5～40倍，目镜约为3～20倍，所以一般显微镜的放大率最大约为800倍。如果选用放大倍数更大的物镜时，必须在物体与物镜之
间，充以折射率与透镜接近的油，这种镜头叫做油浸镜头，利用油浸镜头可使放
大倍数达2000倍。最近又发明一种激光断层共轭扫描显微镜，使放大倍数又大
大地提高。
用以观测远处物体或天体的光学仪器。通常的望远镜是由两组胶
合透镜构成。每一组胶合透镜都相当一个凸透镜。简单的一种结构：可于一圆筒
一端装一个物镜——焦距较长的凸透镜，另一端插入一较小的圆筒，可以自由在
大筒中前后移动，小圆筒外端装一目镜——焦距较短的凸透镜，也可作成双筒（即
由两个装有物镜和目镜的圆筒构成）。两目镜间的距离可以调节，两筒可使两眼
同时观察，从而获得立体感。从远处物体来的光，经物镜折射后造成物体的倒像，
将小圆筒伸缩调节，而由目镜将物镜所成的像加以放大，以便观察。用以观察地 上远处物体的望远镜有伽利略望远镜、观剧镜、棱镜望远镜等类型，均成正像。
用以观测天体的望远镜称天文望远镜，一般均成倒像。按光在望远镜中的路线分，
又有折射望远镜（亦称开普勒望远镜）、反射望远镜、双筒望远镜等几种。具有
正像透镜装置的折射望远镜亦称“地上望远镜”。本世纪30年代发现天体也发
出无线电辐射。用以接收和测量天体无线电辐射的仪器称为射电望远镜，也是天
文望远镜的一种。由于开普勒望远镜的镜筒较长，携带不便；故往往在物镜和目
镜之间加装一对全反射棱镜，使入射光线在镜筒中经过多次全反射，以减短筒的
长度，同时可以将物镜所成的倒像再倒转过来而成正像。这种装置便称为棱镜望
远镜，它的视野较大。棱镜望远镜常用于航海、军事窥测和野外观察等。开普勒
后，在其焦望远镜的原理如图4-23所示。从远处物体射来的光线，经过物镜L1 点以外距焦点很近的地方成一倒立缩小的实像。调节目镜L与物镜L的距离使21 L的前焦点和物镜的焦点重合，所以实像的A′B′位于L和它的焦点之间，但22 距焦点很近的地方，L以A′B′为物，形成放大的虚像A″B″。这时观测者所2 看到的就是A″B″。A″B″的视角远大于直接用眼睛看远处物体的视角，因此 从望远镜中看到的物体使人觉得离自己既近而又清楚。对于观测天体的天文望远
镜，它的聚光本领很大，能看到很远的天体。天文望远镜分为折射式、反射式和
折反射式三种。由物镜造成的天体实像可用目镜观测，天文望远镜的口径应尽量
大一些，这样进入镜中的光就多一些，所成的像就越明亮清晰，我国最大的天文
望远镜口径为2.16米。望远镜种类很多，但基本原理还是光的折射和反射。用
其观察远物时，使视角变大。
又名“无线电望远镜”。专门用来接收由天体发来的无线电
波的仪器。主要由天线和接收机两部分构成。天线用来接收天体发射的无线电波，
相当于光学望远镜的物镜。天线类型很多。由许多作为半波振子的金属棒构成的， 称为“振子天线”，专用于米波波段无线电波的接收。有的天线则成抛物面形状，
称为“抛物面天线”，无线电波的探测器就装在抛物面的焦点上。它主要用于分
米、厘米和毫米波波段无线电波的接收。天线和接收机用传输线联接起来。接收
机先把由天线传来的高频信号放大，然后加以检滤，再把高频电信号变成可用仪
表测量和记录的低频电信号，或变成直接进行照相的图形。因为无线电波可以穿
过云雾和尘埃，因此用射电望远镜能不分睛雨昼夜连续进行观测；对于那些难以
用光学望远镜观测的天体和宇宙空间，利用射电望远镜便可进行探测研究。 关于光的本性的一种学说。第一位提出光的波动说的是与牛
顿同时代的荷兰人惠更斯。他在17世纪创立了光的波动学说，与光的微粒学说相对立。他认为光是一种波动，由发光体引起，和声一样依靠媒质来传播。这种
学说直到19世纪初当光的干涉和衍射现象被发现后才得到广泛承认。19世纪后
期，在电磁学的发展中又确定了光实际上是一种电磁波，并不是同声波一样的机
械波。19世纪60年代英国物理学家麦克斯韦在理论研究中发现，振动着的电荷
或迅速交变的电流都会激起其周围的电磁场，并以波的形式向外传播，其传播速 度与光速相同，从而提出光是电磁波的假说。1888年德国物理学家赫兹用实验证明了电磁波的存在，从此奠定了光的电磁理论。这一理论能够说明光的传播、
干射、衍射、散射、偏振等许多现象。但不能解释光与物质相互作用中的能量量
子化转换的性质，所以还需要近代的量子理论来补充。
关于光的本性的一种学说。17世纪曾为牛顿等所提倡。这种学说认为光由光源发出的微粒、它从光源沿直线行进至被照物，因此可以想像
为一束由发光体射向被照物的高速微粒。这学说很直观地解释了光的直进及反射
折射等现象，曾被普遍接受；直到19世纪初光的干涉等现象发现后，才被波动
说所推翻。但在19世纪末和20世纪初，许多有关光和物质相互作用的现象，如
光电效应，不能用波动说来解释，这促使爱因斯坦于1905年提出光是一种具有粒子性的实物（光子）。但这观念并不摒弃光具有波动性质。这种关于光的波粒
二象性的认识，是量子理论的基础。
光量子之简称。基本粒子的一种，光子不显电性。光子的能量是量
子化的。1905年爱因斯坦在解释光电效应时首次指出了光子的存在，从而揭示 了光的波粒二象性。真空中的光子在不同参照系中都以光速c运动。如果光的频
2率为γ，则光子的能量为hγ（h为普朗克常数，动量为hγ/c，质量为hγ/c）。
但其静止质量为零。
发出具有相同频率、相同振动方向和恒定相位差的两列（或两列以 上）波在空间迭加时，在交迭区的不同地点加强或减弱的现象。这是波的一个重
要特性。波在交迭的区域中，有些地方振动被加强，有些地方振动被减弱，形成
明暗相间的“干涉图样”。水波的干涉是常见的现象。单色光波的干涉图样是明
暗相间的条纹，复色光产生彩色条纹。利用光的干涉，可以精确地进行长度测量，
以及检查表面的平滑程度等。利用电磁波的干涉，可作成定向发射天线。显然声
波也可产生干涉。
两列或多列光波在空间相遇时相互迭加，在某些区域始终加强，
在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。在一般的情况下两个独
立光源向空间的一个区域发出光波时不能发生干涉。不发生干涉的两个光源，只
说明它们没有发出相干涉。通常的独立光源不相干的原因是：光的辐射一般是由
原子的外层电子激发后自动回到正常状态以光的形式把能量放出所形成的。由于
辐射原子的能量损失，加上和周围原子的相互作用，个别原子的辐射过程是杂乱
无章而且常常中断，持续时间甚短，即使在极度稀薄的气体发光情况下，和周围 -3原子的相互作用已减至最弱，而单个原子辐射的持续时间也不超过10秒。当某
个原子辐射中断后，它自身或者其他的原子又受到激发重新辐射，但却具有新的
初位相。这就是说，原子辐射的光波并不是一列连续不断、振幅和频率都不随时
间变化的简谐波，即不是理想的单色光。此外，不同原子辐射的光波波列的初相
位之间也是没有一定关系和规律。这些断续、或长或短、初位相不规则的波列的
总体，构成了非相干的光波。由于原子辐射的这种复杂性，在不同瞬时迭加所得
的干涉图样变化得如此之快和如此地不规则，以致这种短暂的干涉现象无法观 测。从微观上看，光子只能自己和自己干涉，不同的光子是不相干的；但是从宏
观上看，干涉现象却是大量光子各自干涉结果的统计平均效应。故实际的光的干
涉对光源的要求也不是那么苛刻。由于60年代激光的问世，使光源的相干性大大提高，同时快速光电探测仪器的出现，探测仪器的时间响应常数缩短，以至可
-3－9～10以观察到两个独立光源的干涉现象。1963年玛格亚和慢德用时间常数10 秒的变象管拍摄了两个独立的红宝石激光器发出的激光的干涉条纹。可目视分辨 的干涉条纹有23条。对于普通的光源，保证相位差恒定是实现相干的关键。为
了解决发光机制中初相位的无规则迅速变化和干涉条纹的形成要求相位差恒定 的矛盾，可采用把同一原子所发出的光波分解成两列或几列，使各分光束经过不
同的光程，然后相遇，这样，尽管原始光源的初相位频繁变化，分光束之间仍然
可能有恒定的相位差，因此可以产生干涉现象。通常用两种方法实现这种分解：
（1）分波阵面法——将光源的波阵面分为两部分，使之分别通过两个光具组，
经反射、折射或衍射后交迭起来，在一定区域形成干涉。由于波阵面上任何一部
分都可以看成为新光源，而且同一波阵面的各个部分有相同的位相，所以这些被
分离出来的部分波阵面可作为初相位相同的光源，不论点光源的位相改变得如何
快，这些光源的初相位差却是恒定的，杨氏双缝、菲涅耳双面镜和洛埃镜等都是
产生这类分波阵面的干涉装置。（2）分振幅法——当一光束投射到两种透明媒质的分界面上，光能一部分反射，另一部分折射。之方法叫做分振幅法。最简单
的分振幅干涉装置是薄膜，它是利用薄膜的上下表面对入射光反复地反射，由这 些反射光波在空间相遇而形成的干涉现象。由于薄膜的上下表面的反射光来自同
一入射光的两部分，只是经历不同的路径而有恒定的相位差，因此它们是相干光。
另一种重要的分振幅干涉装置，是万克耳孙干涉仪。光的干涉现象是光的波动性
的最直接、最有力的实验证据。光的干涉现象是牛顿微粒模型根本无法解释的，
只有用波动说才能圆满地解释这一现象。
杨格于1801年设法稳定两光源之相位差，首次做出可见光之干涉实验，并由此求出可见光波之波长。其方法是，使太阳光通过一挡板上
之小孔使成单一光源，再使此单一光源射到另一挡板上，此板上有两相隔很近的
小孔，且各与单光源等距离，则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因
为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源，故其波长相等，并且维持一定的 相位关系（一般均维持同相），因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X 为屏幕上某一明（或暗）条纹与中心点O的距离，D为双孔所在面与屏幕之间的
，S间之距离（通常小于1毫米），λ为S光源及副光源距离，2a为两针孔S12 S、S所发出的光之波长。两光源发出的两列光源必然在空间相迭加，在传播中12 两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为
亮点。这些亮点至S与S的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波12 谷相重叠之点必为暗点，这些暗点至S与 1
涉条纹如图4-24所示，它是以P点为对称点而明暗相间的条纹。P点处的00 中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时，各明暗条纹的间距并不相同。
波长较短的单色光如紫光，条纹较密；波长较长的单色光如红光，条纹较稀。另
外，如果用白光作实验，在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两
侧，由于各单色光的明暗条纹的位置不同，形成由紫而红的彩色条纹。干涉明暗
第12篇：光学实验总结
2011年第一学期光学实验心得体会
生命科学学院
09级生科3班
余振洋
200900140156 2011/6/1
这个学期即将过去，而光学实验也已经全部结束了。老实说，虽然我是一名学习生物科学的理科生，但这却是我第一次正真意义上的接触到各种光学仪器，第一次深入了解不同的光学原理。因此在实验过程中，当每一次面对不同的仪器和不同的方法时，都需要一个了解和熟悉的过程，这也使得实验的过程显得不是那么的顺利，但总体来说还算平稳，自己也从中收获了很多。
在这个学期中，我跟随着四位不同的老师，学习和体验了六个不同的光学实验，分别是：应用最小偏向角法测定三棱镜的折射率；单色仪的调节与定标；偏振光的产生、检验及强度测定；小型旋光仪的结构、原理及使用；测量牛顿环直径并计算曲率半径；利用双棱镜干涉法测He—Ne激光波长。每做完一个实验，第一感想都是相同的：其实实验本身很简单，只要能够对实验原理有细致深入的了解，在过程中足够细心，很多之前出现过的问题和状况是完全可以避免的。
与此同时，对于我们所使用的这本《实验光学》教材，它在内容的编排上也有其独到之处。与以往的实验指导教材不同，它并不是将每次实验所涉及的实验目的、原理、实验仪器的操作、实验步骤堆在一起列举出来，而是首先将所有的实验原理、实验仪器的操作列举在了书的前面，而将从中发散思维而设计的实验的简洁的实验内容与之分开罗列。这样一来，在进行实验预习的时候就需要自己查阅课本及相关资料，再将它们串联起来。这个过程中就需要对本次实验所涉及的相关内容进行查询，了解设计实验的背景及相关资料，从而更好的认识到这次实验的目的及原理所在，学习前辈学者设计实验的思路及科学的思考问题和解决问题的方法，并且对其进行思考，从而有所发现，加深了对科学实验重要性的了解，明确了物理实验课程的地位，作用和任务。
在试验操作过程中，也培养了自己的动手能力，将学到的实验理论知识应用到实践能力，提高了将实验理论和实际的实验过程相结合的能力，对以后的实验操作及理论知识的学习打下了坚实的基础，有很大的促进作用。
在对实验结果分析的过程中，掌握了测量误差的基本知识，学会了正确处理实验数据的能力。这之中包括：测量误差的基本概念，直接测量量的不确定度计算，间接测量量的不确定度计算以及处理实验数据的一些重要方法。锻炼了分析问题及解决问题的综合能力，从实验过程所遇到的困难中，分析问题的症结所在，并从以往所学到的知识原理中寻找解决措施，从失败的实验结果中分析原因并找出解决方法，从成功的实验结果中分析成功的的关键所在，总结经验，以便下次实验的成功。
下面再对光学实验提出一点建议： 1． 关于实验仪器：
在整个的实验过程中，我想所有的同学包括老师们都知道，有些仪器在操作上并不是那么的准确，甚至是有问题的。而我们学生在使用时，事先并不知情，往往是做到第一组数据出来后或者已经进行到一半了才发现仪器的问题，这样不仅浪费了时间，也有可能打击同学们的积极性。不管是仪器老化还是维护技术的问题，我希望老师们能定时地做一次仪器检测，能调整的尽量调整，不能调整的，就在旁边做一个标注，说明这台仪器有问题，建议同学不要使用。
2.关于老师的教学方式：
我在一个学期的时间里接触到了四位老师，也体验到了不同的教学方式。但这之中，我觉得能带给我们更多启发的是教我们“应用最小偏向角测定三棱镜的折射率”的那位老师（不好意思，由于只接触了一次，我没能记住他的名字）。这位老师在讲解实验原理时，会把我们叫到一块儿，然后根据黑板上的图示，挨个提问我们。在我们说出自己对实验原理的理解后，老师会在此基础上进行正确的讲解并补充相应的细节。这一整个环节后，大家对实验原理就有了透彻的理解，也为接下来实验过程的顺利进行打好了基础。而虽然其他几位老师也都将实验原理及操作方法讲的很仔细，但毕竟只是单方向的输入，而且同时也不能排除有些同学压根就没预习，即使老师讲了以后也没搞懂，最后单纯只是依样画葫芦凑出实验数据了事，我想这样纯粹是浪费时间。而且我们组的成员都觉得，在那位老师和我们一起熟悉了实验原理后，各自都或多或少获得了一些启发性的东西，这样的话，该实验的意义便提高了一个层次了。 3.关于实验报告：
每次做完实验，我们都会写一份实验报告，并在最后附上实验数据和针对数据的分析以及讨论。但是我们并不知道我们所回答的课后习题是否正确，而且也不知道我们所总结的实验收获是否完整，也无法了解其余同学的总结。所以希望老师们能在每次实验后将批改完的报告发给我们，以便我们进行自我修正，并提高自己的报告水平。有必要的话，还可以适当进行讲解，加深对实验的认识。 4．关于实验内容：
由于时间有限，而实验的内容又很多，所以每个同学每学期只被安排做6个实验，所以很多好的、经典的物理光学实验，我们都没有机会去做，不免让人感到遗憾。比如说全息照相，当我听那些做过的同学讲其中的奥妙和乐趣时，心里那个羡慕啊。但是好像我们在大学阶段就再也无法接触到光学实验了，所以真的很遗憾。对于这点，我也没有很好的办法，毕竟我们不是本专业的学生，所以只能在这儿发一下小感慨了。
总之，我在基础光学实验中，学到了许许多多的东西，我在今后的学习生活中，一定会把它们用上的。最后，再一次对给予我们细致认真讲解和启发性指导的老师表达诚挚的谢意。
第13篇：光学镜头基础知识
光学镜头基础知识
这是很久以前系统集成时总结的一点心得体会与大家分享。光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。另外争取选折合适的镜头，降低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。光学镜头规格繁多，有时不免头晕。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。根据我们使用的经验，俄罗斯的光学镜头很便宜。 分类
结构上分
1 固定光圈定焦镜头
简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像最清晰。没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。
2 手动光圈定焦镜头
手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2或F1.4到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。
3 自动光圈定焦镜头
在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。
4手动光圈定焦镜头
焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为2～3倍，焦距一般为3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。
5自动光圈电动变焦镜头
与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是，由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。 6电动三可变镜头 与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。
场合上分：
按视场大小分为：小视场镜头，普通镜头（约50度左右），广角镜头和特广角镜头（100－120度）
1 标准镜头：视角约50度，也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，所以又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm，50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm。CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。
２、广角镜头：视角90度以上，适用於拍摄距离近且范围大的景物，又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm，视角为72度。120相机的50，40mm的镜头便相当于35mm相机的35，28mm的镜头．
３、长焦距镜头：适于拍摄距离远的景物，景深小容易使背景模糊主体突出，但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，135－500mm称长焦距，500mm 以上称超长焦距。120相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。由於长焦距的镜头过于笨重，所以有望远镜头的设计，即在镜头后面加一负透镜，把镜头的主平面前移，便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。
４、反射式望远镜头：是另一种超望远镜头的设计，利用反射镜面来构成影像，但因设计的关系无法装设光圈，仅能以快门来调整曝光。
５、微距镜头（marco lens）：除作极近距离的微距摄影外，也可远摄。 接口类型来分
1 C型镜头
法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。法兰焦距为17.526mm 或0.690in。安装罗纹为：直径1in，32牙.in。镜头可以用在长度为0.512in (13mm)以内的线阵传感器。但是，由于几何变形和市场角特性，必须鉴别短焦镜头是否合用。如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。 如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离，则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。接圈加在镜头后面，以增加镜头到像的距离，以为多数镜头的聚焦范围位5－10％ 。镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。
2 CS型镜头
With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mount camera.
3 U型镜头
一种可变焦距的镜头，其法兰焦距为47.526mm或1.7913in，安装罗纹为M42×1。主要设计作35mm照片应用（如国产和进口的各种135相机镜头），可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。 4 42mm 镜头 3 L型镜头 固定焦距宽视场镜头，最初设计作照相放大作用（如国产各种放大机镜头），且在2.25in(63.5mm)视场内具有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M39×1.0。可用于长度为1.25in(35.1)以内的列阵，且不受限制。
第14篇：视光学篇
视光学篇
1、晶状体和视网膜是什么？
眼球是一个光学系统，像一个全自动数码照相机机。晶状体相当于相机的可变焦元件（镜头），有汇聚光线的功能，瞳孔控制光线的进入（光圈），睫状肌是晶状体的动力（电池），视网膜相当于相机的感光和显像系统（底片）。任何一个部分出问题都会影响视力。
2、什么是正视眼？
远、近视力都正常的人眼我们认为是正视眼。
3、什么叫做眼的屈光不正？
一般来说我们正常人眼是没有度数的，反之，有度数的眼就是屈光不正，包括远视、
近视及散光。
5、什么是近视眼？
近视是一种看近没什么问题，但是看远就很吃力或者模糊的视力状态。
6、近视眼症状表现如何？
看远不清楚，眯眼，喜欢凑近看东西，视疲劳，斜眼。
7、近视多少度才算近视眼？
我国要近视大于0.25度才能算近视眼。
8、近视眼不戴眼镜有害吗？
近视眼不戴眼镜，就像生病了不打针，不吃药，病情会加重一样，度数也会上升。戴眼镜不但能提高和保护视力，还能方便学习和生活，也不会再出现因为认不清人而被人误以为没礼帽的情况；严重的屈光不正不及时配镜还可能引起斜、弱视；害多利少。
9、近视多少度戴眼镜比较好，轻微近视也要戴眼镜吗？
近视0.50度以上的人就可以戴眼镜了。我们主张，看远为主时戴远用眼镜，看近为主时戴近用眼镜，这样不仅可以保护眼睛，而且可以预防或减缓近视眼的发生和发展，就像女士在出门前要上妆，回家后要卸妆、保养一样，远近用不同的眼镜，可以给我们的眼睛更多关怀和保护。
10什么是远视眼？
与近视相比较，就是看远和看近都很吃力或者模糊的视力状态。
11、远视眼有哪些症状？
看远近都很吃力或者模糊，容易眯眼，喜欢把近处物体拉远了看，视疲劳，斜眼，
精神紧张。
12、近视及远视的矫正原则？
近视用最低的度数达到最好的视力，远视用最高的度数达到最好的视力。
13、什么是散光？
就是看远近物体都模糊不清，看远处发光或者反射光的物体周围有光圈，严重者甚
至有重影、变形的视力状态。说的同时，我们可以借助散光表来解释：其实图上的每条线条粗细深浅都是一样的，你看起来会觉得不一样，说明你有散光；散光就是我们人眼屈光系统的某种不对称。
14、散光眼有哪些症状？
视远近物均存在变形、模糊不清、重影、看近久了会有视疲劳、头痛、头晕、
烦躁、疲倦、神经衰弱等，远视散光病人症状更加严重。
15、散光是怎么形成的？
散光的原因很多，主要是遗传和3岁前的生理发育，眼球长的快，眼皮长的慢，使角膜生长发育不均匀所致，甚至，我们睡觉时闭上眼睛，眼皮对角膜的压力不均匀都可以导致散光。
16、我以前没有散光，怎么现在有散光了啊？
我们人眼的视力状态是在不断变化的，就像您今天没敢冒，是不是能保证今后都不会感冒了呢？还有就是，每个店验光的设备和验光师的水平都是不一样的，验光结果当然会不一样了，也许您过去就有散光，只是没检查出来罢了，不过您请放心，即使有散光也没什么大不了的，和近视、老花一样，配合适的镜片就行了。
16、近视、远视和散光哪个严重？
实际上，每个人的每只眼的情况都不可能相同，只有在经过专业屈光检查后才能确定；从理论上说，三种屈光状态之间没有轻重之分，任何一种严重了都不好。
17、近视、远视和散光怎么治？
最好，最安全的方法是戴眼镜。如果顾客说起手术治疗，我们一般强调以下几个观点：
1）手术治疗是创伤性的，具有一定的风险，而配镜基本没有风险；
2）大部分眼科专家自己都是戴眼镜的；
3）眼科手术来自国外，而国外做眼科手术的大部分都是不适合配镜的人，比如运动员、演艺界人士，一般人还是选择戴眼镜，比如比尔·盖茨。
18、什么叫屈光参差？
一般来说两眼度数或者视力状况相差过大，超过2.50D（二百五十度），我们称为屈光参差。
19、为什么我的视力一眼高一眼低？
双眼视力不相等一般来说属于正常现象，可以不必担心。两个眼度数不一样的原因有很多种，比如，用眼习惯，看书看报的姿势不正确等，都可以使两眼视力不相等。如果两眼视力相差很大，就需要留意了，可以去专业眼镜店或医院仔细检查后确定原因。一般学生的双眼视力悬殊，多是屈光参差所致。屈光参差是可以预防的，但最好是在8岁以前，两眼视力悬殊之前开始配镜矫正。
20、怎样保护才可以使两眼视力一样？
如果双眼是由于屈光参差引起的视力悬殊，最好在8岁以前，还不近视的时候，配戴合适的近用眼镜逐步消除屈光参差。但近视以后最好维持现状。因为我们无法降低高度眼的度数，又不愿意加重低度眼的度数。
21、什么叫做弱视？
就是眼睛本身没有疾病，由于眼的发育不良等原因，即使戴了眼镜矫正之后视
力仍然低于0.8，我们称为弱视。
22、弱视是怎么形成的？
弱视一般来说是在幼儿出生后到三岁之前这个视觉发育关键期内，外部刺激不够，造成眼的发育跟不上，从而导致弱视。
27、弱视的危害是什么？
儿童的弱视如不及早地发现和治疗，都将会导致单眼或双眼视力低下，严重影响双眼视功能，导致融合消失，成为立体盲。
31、弱视治疗年龄越大越好，还是越小越好？
很多家长认为，弱视应等孩子年龄稍大些再治疗，那时孩子也懂事了，治疗起来也 容易配合，其实这是十分错误的，弱视的治疗与年龄有密切关系，年龄越小，效果越好。一些研究表明：孩子3岁之前为视力发育关键期，6～8岁以前为敏感期，
超过12岁后治疗效果极差，16岁后再治疗，几乎无望。
28、怎样才能在早期发现孩子的弱视？
对所有儿童都应在3岁左右进行详细的视力检查，这是发现弱视的最佳方法。一般讲，父母发现孩子看书写字时两眼离书本太近；看东西时有无一眼注视，另一眼偏斜、歪头等，都应到医院行进行常规的眼部检查。弱视不仅使孩子视力低下，还会导致立体视觉异常。所以，一定要抓住治疗弱视的最佳时期为孩子治疗。
23、弱视怎么预防，已经弱视怎么治？
孩子8岁以前视力发育期要给予充足的视觉刺激，比如：允许孩子在合适的时间（掌握在半小时内，可多次）看电视，做拼图，搭积木等精细的游戏。
治疗的话越早越好，孩子越小效果越好，3岁以内的孩子治疗后几乎均可痊愈。3—6岁治愈率可达90%以上，如果孩子到了学龄期再治，效果就差多了。同时配戴合适的眼镜辅助治疗也是关键。
30、弱视有哪些常用的治疗方法？
弱视治疗的关键是准确验光，儿童还需散瞳验光，配戴合适的眼镜，在此基础上进行治疗。
（1）传统遮盖法+精细目力家庭作业：遮盖视力好的眼睛，强迫弱视眼（视力差的眼）看东西，同时做精细目力家庭作业，如：用弱视插板进行训练，刺激视神经系统的发育，使弱视眼视力提高。本法简单易行，适用于斜视性弱视和屈光参差性弱视，效果可靠。
（2）视刺激疗法（即CAM刺激仪）：利用反差强，空间频率不同的条栅，作为刺激源刺激弱视眼来提高视力。此法简便易行，每次治疗时间短，见效快，尤其适用
32、
于屈光不正性弱视，其它还有压抑疗法，后像疗法等。 弱视眼经治疗后视力恢复到正常是否可以停止治疗？ 弱视经治疗后，视力恢复到正常，很多家长认为不必再进行治疗，这是错误的。通 过治疗使孩子弱视眼视力恢复正常，仅仅是治疗的第一步，仅仅恢复的是视力，以后还要训练孩子双眼单视、融合功能、立体视功能等，使眼睛趋于常人。
24、什么是老花？
老花是人正常衰老的一种表现。我们都知道，每个人都有衰老的过程，比如人年龄
大了头发会变白、皮肤会松弛、肌肉会萎缩等。眼睛也一样，随着年龄的增长，眼睛的功能也逐渐减弱，看近处物体时开始变的模模糊糊，而看远处物体却不受影响，因此，多数人看书时，要把书拿得远一些，或者要求光线充足一些才能看清楚，这种情况就是老花。
25、老花的症状有哪些？
看书看报困难，难以从事精细作业。
26、ADD是什么意思？
老花的人看近的时候眼镜上要加上的度数。
27、什么叫做调节（力）？
人眼就是个凸透镜，度数大时看近，度数小时看远，这个度数变化的过程专业上把
它叫做调节调节（力）。
29、假性近视与真性近视的主要区别是什么？
假性近视顾名思义，就是近视度数是不真实的，通过眼部充足的休息可以恢复的近
视眼。同理，真性近视的度数是真实存在的，不能通过休息来降低度数，但可以通过配戴眼镜来矫正。
30、怎样才能防止假性近视变成真近视？
蹲在地下久了腿会抽筋，也就是痉挛，但是腿本身并没有毛病，只要站起来活
动一下就好了。眼也一样，看近久了也会痉挛，形成暂时性的近视状态，多看看远处，休息一下就好了。经常看远是防止假近视变成真近视最理想和有效的办法，既没有散瞳带来的副作用，也没有戴眼镜由假变真的担忧。
30、为何近视的度数会不断加深呢？
一种原因是病理性的。是眼睛内部发生的病变，表现为近视度数持续加深，并且增
加迅速。
另一种原因是个人用眼问题，不注意用眼卫生，用眼习惯不正确。比如，台灯过亮或过暗，用眼时间太长，出现眼病不及时医治等，都会加重近视。这种比较常见。 第三种原因是眼镜不合适也会加重近视。一旦发现现在的眼镜即使戴了也看不清远处物体，就应该及时到正规眼镜店做检查，更换镜片或眼镜，并定期复查。
31、眼镜配了之后是常戴好还是不常戴好?
我们认为应该常戴比较好，就像生病了要治疗一样，不是只有病情严重了才需要吃药、打针，平时的预防也很重要。
32、哪些情况下眼镜需要常戴？
（1）矫正远视、治疗弱视的眼镜应该常戴不摘；
（2）有散光眼的近视患者配镜后最好视远和视近都戴镜；
（3）不论是何种程度的近视患者配镜后视远都要戴镜；
（4）轻度近视（
（5）中度或中度以上近视患者配镜后不论视远视近都要坚持戴镜；
32、散瞳验光对眼睛有害吗？
散瞳需用药物。任何药物都有副作用，用药不当都会不同程度的损害肌体建康，当然，滥用错用不对，当用不用也一样会造成贻误，因此必须在专业医生或验光师的指导下使用散瞳药。散瞳后会有暂时性怕光及视近模糊现象（看远没有影响，仍然可以正常生活）。散瞳后由于瞳孔扩大，在强光下要注意进行遮挡，减少因紫外线的过量摄入对眼睛造成的伤害。
33、验光是不是一定要散瞳啊？
回答此问题之前，请先考虑如何回答对你有利。如果你是眼科医生或者贵眼镜店具备散瞳的资质及能力，适当向患者强调散瞳的重要性，对你有利。如果相反，就要小心说话了。
就像一种药不可能适用于所有人一样，某些医院对所有验光的顾客都实施散瞳的做法同样是看似负责，实则是不付责任。事实上，验光的准确性与散瞳与否没有必然联系，散瞳是使验光结果更准确的一个环节，但不是验光的全部，也同样会出错。验光结果准确与否是受多个因素的影响，其中最主要的因素是验光师的工作态度、专业知识、专业技能及工作经验的多少，还有顾客的合作程度。不决定于散瞳与否，也不决定于一两件仪器设备的先进，人的因素还是第一位的。
33、散瞳需要何种资质？
某些散瞳药物为处方药，需要具有处方权的医生方可使用。同时，每百万人中可能有一名隐性青光眼的患者，如果滴入散瞳药会有危险，事先测量眼压或者有眼科医生在场较为合适。
当然，不散瞳不等于不能验光，可采用其他方法为患者放松调节。
33、戴眼镜对眼睛有伤害吗？
眼镜上有很多数据都要与眼睛相吻合，即使是选用的镜架镜片都是合格的，但配镜
数据不对或者偏差太大也仍然是有害的眼镜。一副合格、合适的眼镜是用来保护眼睛的，绝对不会造成伤害。除了这些，不正确的佩戴和不注意保养也会对眼睛造成一定的损害，所以您的这副眼镜最好能一个月回店一次，让我们来为您的眼镜做一次专业保养。
33、近视眼可以不戴眼镜吗？
一旦近视了就看远很吃力或者模糊看不清，很多近视眼正是因为越看远的不清楚，越把距离放的近，从而长时间处于看近状态，近视度数增加的越快，形成恶性循环。所以正确的做法是戴上眼镜看远，离得越远就越不容易近视。
34、戴别人的眼镜会不会对自己的眼睛有害？
绝大多数情况下会有害，因为别人的度数一般不会和自己相同，此外还有瞳距等参数也不一样。因此，最好不要戴别人的眼镜。
35、眼镜会不会越戴越深？为什么戴了眼镜就摘不掉？
有些低度近视、远视、散光的人尽管需要配戴眼镜，但又由于对戴眼镜存在顾虑而不敢戴眼镜，怕戴上眼镜会使度数加深，怕戴上了眼镜摘不掉。这些顾虑其实都是不必要的。
配戴合适的眼镜，虽然不能彻底将度数消除，但也不会损坏眼睛，戴上合适的眼镜，不仅矫正了眼睛的屈光不正，提高了视力，对眼睛有利，而且对工作和学习都有很大帮助。至于有些顾客戴眼镜以后度数确实有所增加，其中少数人可能是因为所配的眼镜不合适，大多数与顾客是否合理地使用眼睛有密切的关系。如果戴上合适的眼镜以后，仍然不注意爱护眼睛或不懂得如何科学地使用眼睛，度数仍然会继续增加，但这我们并不能怪罪于眼镜。因此，我们在为顾客配了一幅合适的眼镜之后，仍然需要教会顾客合理使用眼睛的方法，以防止其度数的增加。
戴上眼镜之后多数摘不掉，是因为戴上眼镜大大改善了人的视力状况，使眼睛视力趋于正常，人在浅意识里有都有对良好视力的向往和依赖，所以就摘不掉了。
36、有人说眼镜配戴时间长了会引起眼睛变形，会使眼球凸出，为什么？
近视眼，每增加3.00D会使眼球突出一毫米，所以高度近视眼睛可能凸出一点，此外，凹透镜可以缩小物象，会使人产生对比错觉，通过近视眼镜片看，眼睛显得小了，看惯了戴镜时的眼睛形状，一摘掉眼镜时，就会感觉到眼睛变大、变凸了，度数越高，对比越大，变化越明显，其形变而实不变，大可不必为此担心。
37、两个眼度数相差很多怎么配眼镜啊？
两眼度数相差很多（屈光参差），确实很难配镜。既要提高双眼的视力又要预防斜视、单眼视力的下降、防止两眼度数差距的增加。由于每个顾客的情况各不相同，配镜方法也要因人而异。不仅配镜方法不同，用镜方法也会不同，不能一概而论。需要经过专业验光师验光后才能确定配镜处方和戴镜方法。
38、对于色盲患者有什么眼镜配戴？
有专门的色盲矫正眼镜。这种眼镜可以去除异常色光的干扰，提高色盲患者对色调的分辨能力。
第15篇：皇室光学介绍
皇视光学
皇视光学（Sino Optical）于2014年联手英国定制品牌君皇仕（Gieves & Hawkes）进驻中国市场，开发高端视光学产品，为中国地区消费者提供个性化定制产品。
2014年起，皇视光学在大中华区与专业眼镜零售店及眼科医院携手合作，为消费者带来 国际水准的个性化视觉体验。
皇视光学旗下主打品牌Gieves & Hawkes（G&H），早在1903年起，就已独家供应最高品质的专业光学产品给英国皇家海陆军将领。产品不但要保证最高质量的工艺，还要确保在任何气候和环境下，充分发挥功能，达到最佳视觉效果。Gieves & Hawkes光学镜片产品一度风靡欧美，成为各国部队的首选。
品牌介绍
室、贵族、皇家卫队、全球政要和名人提供高级定制服务。自1809年获得英王乔治三世颁发的第一个皇家授权徽章开始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一个超过200年连续持有皇家授权的品牌。目前品牌拥有的三枚皇家授权徽章分别由英国女王(1955年)、爱丁堡公爵(1956年)和威尔士亲王(1984年)颁发。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和欧洲的智能优化TM光学技术完美结合，研发出皇视镜片系列，为大中华区消费者提供全新的体验。英国向来以皇室定制品牌享誉世界，Gieves & Hawkes是英国最悠久的定制服务品牌之一。往前追溯两个多世纪的时光，该品牌早已受到皇室成员和名人的青睐。2014年，Gieves & Hawkes扩大全球视光学服务，通过皇视光学集团，将全系列产品、卓越工艺以及私人定制文化正式引入大中华市场。
品牌历史
源自英国的Gieves & Hawkes传承了200年的皇室定制文化。一直以来致力于为英国皇室、贵族、皇家卫队、全球政要和名人提供高级定制服务。自1809年获得英王乔治三世颁发的第一个皇家授权徽章开始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一个超过200年连续持有皇家授权的品牌。目前品牌拥有的三枚皇家授权徽章分别由英国女王(1955年)、爱丁堡公爵(1956年)和威尔士亲王(1984年)颁发。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和欧洲的智能优化TM光学技术完美结合，研发出皇视镜片系列，为大中华区消费者提供全新的体验。英国向来以皇室定制品牌享誉世界，Gieves & Hawkes是英国最悠久的定制服务品牌之一。往前追溯两个多世纪的时光，该品牌早已受到皇室成员和名人的青睐。
2014年，Gieves & Hawkes扩大全球视光学服务，通过皇视光学集团，将全系列产品、卓越工艺以及私人定制文化正式引入大中华市场。Gieves & Hawkes根据消费者的需求定制个性化的解决方案，以智能优化TM设计和三维全析TM研磨工艺推出三大产品系列：英国定制的皇室镜片系列，顶尖科技的皇视智能镜片系列和舒适健康的皇视减负镜片系列。所有产品均采用皇视皇钻TM膜层，其中的皇视皇钻蓝膜，让广大消费者切身体验了防蓝光镜片带来的视力保护。皇视光学出品的每一片G&H镜片均经过21道质量检测，终检合格后刻上GH镭射标志，配合24小时/7天专人售后服务，确保顾客100%满意。
第16篇：武大非线性光学
1、课程代码
0700274
2、课程名称（中、英文）
非线性光学
Nonlinear Optics
3.授课对象
物理基地班、物理学类、应用物理专业学生
4、学分
3
5、修读期
第七学期
6、课程组负责人
主讲教师：熊贵光， 教授
7、课程简介
非线性光学是光学的重要分支学科之一。学习非线性光学课程主要是使学生能掌握激光与物质相互作用以及非线性光学效应的基本理论和机制，并能了解非线性光学在其它领域中的重要应用。该课程的主要内容有：非线性电极化的宏观理论和微观理论，各种二阶非线性光学效应的原理，各种三阶参量和非参量非线性光学效应的原理及应用，以及非线性激光光谱学的原理及应用等。
8．实践环节学时与内容或辅助学习活动
9． 课程考核
考试
10．指定教材
Y.R.Shen《The Principles of Nonlinear Optics》John Wiley &Sons,Inc.1984.（in English）
11．参考教材
熊贵光编著《非线性光学》，武汉大学出版社 1995.3
钱士雄 王恭明编著 《非线性光学》复旦大学出版社2001.10 [第1－13章]。
第17篇：光学实验项目
光学实验项目（加*的是现在正做的） *1.分光计的调整；
*2.利用分光计测量三棱镜折射率； *3.薄透镜焦距的测定；
4.透镜组基点的测定；
*5.等厚干涉-牛顿环、劈尖；
*6.用迈克尔逊干涉仪测光波波长； *7.光的偏振；
8.椭圆偏振仪测量薄膜厚度；
9.用旋光仪测量固体液体折射率；
10.单缝衍射的研究；
11.光栅衍射；
第18篇：光学应聘经验
找工作
随着国家研究生的扩招和2年制研究生的出炉，毕业的研究生也越来越多，对我们光学这一块来说，找工作也越来越难。找了一个多月的工作，感慨颇多！晒出来给师兄，师弟，师姐，师妹们做一下心理准备。 我们光学这一块，找工作主要集中于三个方向：软件，硬件，光电。
当然有人说考公务员也可以，但考公务员不如找工作，首先考公务员的人多，几百，几千人竞争一个岗位；其次，要准备很长时间去备战公务员考试，一旦落选，找到好工作的时机也错过了，就太不划算了。因此，个人觉得：没有关系，还是别想考公务员。 也有人说找纯光学方面的工作，但在目前可能性极小，这样的公司极少，也不怎么要人，除非你是做光学设计方面的，比如Zmax用的特别熟练的人。有些单位招聘时标的是要光学工程，光学方面的，但也都是要精通电
子方面的才行。因此，要找到纯光学的工作，大家不要对此做过多的打算。
排除考公务员和纯光学方面的工作，若你想找软件，硬件和光电方面的（其它方面的我不太清楚，也不多说），你要知道以下几件事，我主要以软件这一块为例来说：
1、我们不是正规军出身，软硬件的底子硬不过别人行内人士，别人学过很多东西，你可能连听都没听说过，还有很多基础课程你可能也没上过；
2、别人做过很多东西，你可能还没有成功的做出一个象样的东西；
3、别人去公司实习过，象我们这个专业很少有这个机会，首先学校和导师不愿意你去实习，再则很多公司也不要我们专业做软件的；
4、有很多公司看到我们的专业名称就不想要了，特别是国企，他们会说我们要的是计算机，软件相关的，你们这个不是，相差太远了，或者他们直接告诉你我们只要哪个专业的；国企除了看你的能力外，他们还很注重你的成绩，四六级，有没有当过学生干部，
本科院校是不是211，985工程的。
这些都是我们专业找工作存在的弱点。但你们也听说每年我们专业有谁进了华为，中兴，腾讯，移动，什么研究所之类的大企业，好单位之类的，为什么能进去？我想这很大一部分在于他的功底。现在研究生一年比一年多，竞争一年比一年激烈，越往后，对我们专业来说找工作可能也越难。
你要想在这三方面找到好工作，你要做些什么呢？
1、确定目标。你要找哪个方向的工作？软件这一块也有很多种，Java，C++，C＃，嵌入式软件，.Net技术，数据库开发等等，就目前的情况来看，Java和嵌入式软件需求量是最大的，一般公司要软件的，这两个是离不开的。
2、掌握相关知识。我们专业的几乎没有人做Java和嵌入式软件的，一般都是做C++的，C++也好找工作，但你要也要学对方向：最简单的MFC你要会，OpenGL，STL，网络编程，TCP/IP协议等知识你也要知道，最好做出相应东西，找工作将会更容易，当然硬
件也一样，做出东西是找工作的必备条件。你可以没有实习经验，但只要你做出的东西公司认可，别人也是很喜欢的。当然不管你做什么，软件这一块，一些基础的东西你必须清楚：数据结构，这个一般是笔试主要内容，涉及到一些算法和思想，若做DSP方面的，这些东西也是必须的；还有数据库方面的知识你要知道一些，最基本的四种操作数据的语句你必须知道，做软件的与数据库是分不开的；软件工程模型，测试方法等等也要了解一下；平时看到的一些经典题目和算法你最好心里有数，你若知道，笔试面试可能会有很多好处；若你想进一些通信方面的公司（华为、中兴等），一些基本的通信知识你要知道，比如：3G，几种通信模式，WAP，TD，网络相关知识。若你这一步做好了，通过笔试和专业面试就没有问题了。
3、总结自己。面试或者做性格，智力测试的时候，会涉及到与你相关的性格，优点，缺点，喜好，处理问题，分析问题，解决问题能力，逻辑分析能力等。因此，你要事先对你自己总结一下，然后到网上搜集相关面
试经验和智力题等等，学习一下。
4、学好英语。现在不管做什么，都会遇到与英语相关的东西。最好你六级过了，现在做软件这一块对英语要求一般是四级以上，一些外企会要求六级。当然这并不够，有很多企业会做英语听说的测试，那么平时不要忘记英语的学习也是至关重要的，特别是听和说的能力。
总之，我们专业找工作，不能三心二意，要认真对待。平时学和做东西，要是与软件或硬件相关的东西，否则找工作会很难的。一点个人心得，希望对大家有用，也希望以后大家能找到好工作。
第19篇：光学论文材料
简介
在早期，主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力，建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。本世纪中叶，产生了全息术和以傅里叶光学为基础的光学信息处理的理论和技术。特别是六十年代初第一台激光器的问世，实现了高亮度和高时一空相干度的光源，使光子不仅成为了信息的相干载体而且成为了能量的有效载体，随着激光技，本和光电子技术的崛起，光学工程已发展为光学为主的，并与信息科学、能源科学、材料科学。生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支，如激光技术、光通信、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光材料处理和加工、弱光与红外热成像技术、光电测量、光纤光学、现代光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术以及综合光学工程技术等。这些分支不仅使光学工程产生了质上的跃变，而且推动建立了一个规模迅速扩大的前所未有的现代光学产业和光电子产业。 编辑本段发展
近些年来，在一些重要的领域，信息载体正在由电磁波段扩展到光波段，从而使现代光学产业的主体集中在光信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感等的光电信息产业上。这些产业一般具有数字化、集成化和微结构化等技术特征。在传统的光学系统经不断地智能化和自动化，从而仍然能够发挥重要作用的同时，对集传感、处理和执行功能于一体的微光学系统的研究和开拓光子在信息科学中作用的研究，将成为今后光学工程学科的重要发展方向。平板显示技术与器件
平板显示是采用平板显示器件辅以逻辑电路来实现显示的。由于其电压低、重量轻、体积小、显示质量优异，无论在民用领域还是在军用领域都将获得广泛应用。该方向主要从事发光与信息显示前沿科学问题。既包括发光显示材料（有机材料、无机材料及其相关复合等材料），又包括诸多（场发射、等离子体、发光二极管、液晶及电致发光等）显示器件等方面的研究。 全光信号处理及网络应用技术
主要研究光通信网络、光纤传感及生物医学光子学领域的前沿课题——光分组交换全光网的网络技术及支撑光分组交换的全光信号处理技术，如光弹性分组环光纤通信网、全光缓存技术、光开关、光逻辑、光信头识别、分布式光纤传感系统、光纤性能在线检测、光纤技术在生物医学光子学中的应用等。 光电检测技术
主要研究先进制造技术、轨道交通等工程领域内各种几何及物理量的光电检测机理、方法、技术与实现途径，并采用各种信息与信号处理方法与技术来获得各种评价参数，最终实现对重要零部件与设备关键参数及缺陷的实时检测与故障诊断，确保其运行安全。 生物分子光探测技术
采用先进光电子学技术，以朊病毒、HIV等重要病毒为模型，开展病毒与细胞的相互作用机制、免疫保护机制研究，开展生物大分子的探测、分子相互作用识别等先进技术研究，发展快速检测技术。开展新型病毒载体、真核表达载体技术的研究。开发新型疫苗和药物。 光电子材料与器件
太阳能电池技术，主要研究先进的晶硅太阳电池工艺，以及单晶硅/非晶硅
1 异质结（HIT）太阳电池技术、非晶硅薄膜太阳电池技术、有机薄膜太阳电池技术、染料敏化太阳电池技术、宽带吸收增强太阳电池技术等。
研究稀土发光、半导体发光、白光LED照明、无汞荧光灯、光学薄膜基本设计、光存储、光电探测等材料及光电器件，研究这些材料和器件的新技术和新工艺以及它们的应用。 光学
研究内容
我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。 几何光学
是从几个由实验得来的基本原理出发，来研究光的传播问题的学科。它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径，它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。 物理光学
是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。 波动光学
的基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组。波动光学不详论介电常数和磁导率与物质结构的关系，而侧重于解释光波的表现规律。波动光学可以解释光在散射媒质和各向异性媒质中传播时现象，以及光在媒质界面附近的表现；也能解释色散现象和各种媒质中压力、温度、声场、电场和磁场对光的现象的影响。 量子光学
英文名称：quantum optics
量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。1900年普朗克在研究黑体辐射时，为了从理论上推导出得到的与实际相符甚好的经验公式，他大胆地提出了与经典概念迥然不同的假设，即“组成黑体的振子的能量不能连续变化，只能取一份份的分立值”。
1905年，爱因斯坦在研究光电效应时推广了普朗克的上述量子论，进而提出了光子的概念。他认为光能并不像电磁波理论所描述的那样分布在波阵面上，而是集中在所谓光子的微粒上。在光电效应中，当光子照射到金属表面时，一次为金属中的电子全部吸收，而无需电磁理论所预计的那种累积能量的时间，电子把这能量的一部分用于克服金属表面对它的吸力即作逸出功，余下的就变成电子离开金属表面后的动能。
这种从光子的性质出发，来研究光与物质相互作用的学科即为量子光学。它的基础主要是量子力学和量子电动力学。
光的这种既表现出波动性又具有粒子性的现象既为光的波粒二象性。后来的研究从理论和实验上无可争辩地证明了：非但光有这种两重性，世界的所有物质，包括电子、质子、中子和原子以及所有的宏观事物，也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性。 应用光学
光学是由许多与物理学紧密联系的分支学科组成；由于它有广泛的应用，所以还有一系列应用背景较强的分支学科也属于光学范围。例如，有关电磁辐射的物理量的测量的光度学、辐射度学；以正常平均人眼为接收器，来研究电磁辐射所引起的彩色视觉，及其心理物理量的测量的色度学；以及众多的技术光学：光
2 学系统设计及光学仪器理论，光学制造和光学测试，干涉量度学、薄膜光学、纤维光学和集成光学等；还有与其他学科交叉的分支，如天文光学、海洋光学、遥感光学、大气光学、生理光学及兵器光学等。 学科发现
光学的起源在西方很早就有光学知识的记载，欧几里得(Euclid，公元前约330～260)的(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯学者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)写过一部，讨论了许多光学的现象。
光学真正形成一门科学，应该从建立反射定律和折射定律的时代算起，这两个定律奠定了几何光学的基础。17世纪，望远镜和显微镜的应用大大促进了几何光学的发展。
光的本性（物理光学）也是光学研究的重要课题。微粒说把光看成是由微粒组成，认为这些微粒按力学规律沿直线飞行，因此光具有直线传播的性质。19世纪以前，微粒说比较盛行。但是，随着光学研究的深入，人们发现了许多不能用直进性解释的现象，例如干涉、衍射等，用光的波动性就很容易解释。於是光学的波动说又占了上风。两种学说的争论构成了光学发展史上的一根红线。
狭义来说，光学是关于光和视见的科学，optics(光学)这个词，早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天，常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线的宽广波段范围内的，关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示，以及跟物质相互作用的科学。光学是物理学的一个重要组成部分，也是与其他应用技术紧密相关的学科。 编辑本段历史发展
光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。
人类对光的研究，最初主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体？”之类问题。约在公元前400多年(先秦的代)，中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。它有八条关于光
学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。
自《墨经》开始，公元11世纪阿拉伯人伊本·海赛木发明透镜；公元1590年到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜；一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。
1665年，牛顿进行太阳光的实验，它把太阳光分解成简单的组成部分，这些成分形成一个颜色按一定顺序排列的光分布——光谱。它使人们第一次接触到光的客观的和定量的特征，各单色光在空间上的分离是由光的本性决定的。
牛顿还发现了把曲率半径很大的凸透镜放在光学平玻璃板上，当用白光照射时，则见透镜与玻璃平板接触处出现一组彩色的同心环状条纹；当用某一单色光照射时，则出现一组明暗相间的同心环条纹，后人把这种现象称牛顿环。借助这种现象可以用第一暗环的空气隙的厚度来定量地表征相应的单色光。
牛顿在发现这些重要现象的同时，根据光的直线传播性，认为光是一种微粒流。微粒从光源飞出来，在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动。牛顿用这种观点对折射和反射现象作了解释。
惠更斯是光的微粒说的反对者，他创立了光的波动说。提出“光同声一样，是以球形波面传播的”。并且指出光振动所达到的每一点，都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传播波的波阵面(波前)。在整个18世纪中，光的微粒流
3 理论和光的波动理论都被粗略地提了出来，但都不很完整。
19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝乾涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏乾涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。
在进一步的研究中，观察到了光的偏振和偏振光的干涉。为了解释这些现象，菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。为说明光在各不同媒质中的不同速度，又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的；在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。此外，还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。如此性质的以太是难以想象的。
1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转；1856年，韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。
1860年前后，麦克斯韦的指出，电场和磁场的改变，不能局限于空间的某一部分，而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着，光就是这样一种电磁现象。这个结论在1888年为赫兹的实验证实。然而，这样的理论还不能说明能产生象光这样高的频率的电振子的性质，也不能解释光的色散现象。到了1896年洛伦兹创立电子论，才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点，包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中，以太乃是广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是，在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。
对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长分布这样重要的问题，洛伦兹理论还不能给出令人满意的解释。并且，如果认为洛伦兹关于以太的概念是正确的话，则可将不动的以太选作参照系，使人们能区别出绝对运动。而事实上，1887年迈克耳逊用乾涉仪测“以太风”，得到否定的结果，这表明到了洛伦兹电子论时期，人们对光的本性的认识仍然有不少片面性。
1900年，普朗克从物质的分子结构理论中借用不连续性的概念，提出了辐射的量子论。他认为各种频率的电磁波，包括光，只能以各自确定分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光子。
量子论不仅很自然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律，而且以全新的方式提出了光与物质相互作用的整个问题。量子论不但给光学，也给整个物理学提供了新的概念，所以通常把它的诞生视为近代物理学的起点。
1905年，爱因斯坦运用量子论解释了光电效应。他给光子作了十分明确的表示，特别指出光与物质相互作用时，光也是以光子为最小单位进行的。
1905年9月，德国《物理学年鉴》发表了爱因斯坦的“关于运动媒质的电动力学”一文。第一次提出了狭义相对论基本原理，文中指出，从伽利略和牛顿时代以来占统治地位的古典物理学，其应用范围只限于速度远远小于光速的情况，而他的新理论可解释与很大运动速度有关的过程的特征，根本放弃了以太的概念，圆满地解释了运动物体的光学现象。
这样，在20世纪初，一方面从光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波；而另一方面又从热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性——微粒性。
1922年发现的康普顿效应，1928年发现的喇曼效应，以及当时已能从实验上获得的原子光谱的超精细结构，它们都表明光学的发展是与量子物理紧密相关
4 的。光学的发展历史表明，现代物理学中的两个最重要的基础理论——量子力学和狭义相对论都是在关于光的研究中诞生和发展的。
此后，光学开始进入了一个新的时期，以致于成为现代物理学和现代科学技术前沿的重要组成部分。其中最重要的成就，就是发现了爱因斯坦于1916年预言过的原子和分子的受激辐射，并且创造了许多具体的产生受激辐射的技术。
爱因斯坦研究辐射时指出，在一定条件下，如果能使受激辐射继续去激发其他粒子，造成连锁反应，雪崩似地获得放大效果，最后就可得到单色性极强的辐射，即激光。1960年，西奥多·梅曼用红宝石制成第一台可见光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年产生了可调谐染料激光器。由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性，所以自1958年发现以来，得到了迅速的发展和广泛应用，引起了科学技术的重大变化。
光学的另一个重要的分支是由成像光学、全息术和光学信息处理组成的。这一分支最早可追溯到1873年阿贝提出的显微镜成像理论，和1906年波特为之完成的实验验证；1935年泽尔尼克提出位相反衬观察法，并依此由蔡司工厂制成相衬显微镜，为此他获得了1953年诺贝尔物理学奖；1948年伽柏提出的现代全息照相术的前身——波阵面再现原理，为此，伽柏获得了1971年诺贝尔物理学奖。
自20世纪50年代以来，人们开始把数学、电子技术和通信理论与光学结合起来，给光学引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及相关运算等概念，更新了经典成像光学，形成了所谓“博里叶光学”。再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特内克斯改进了的全息术，形成了一个新的学科领域——光学信息处理。光纤通信就是依据这方面理论的重要成就，它为信息传输和处理提供了崭新的技术。
在现代光学本身，由强激光产生的非线性光学现象正为越来越多的人们所注意。激光光谱学，包括激光喇曼光谱学、高分辨率光谱和皮秒超短脉冲，以及可调谐激光技术的出现，已使传统的光谱学发生了很大的变化，成为深入研究物质微观结构、运动规律及能量转换机制的重要手段。它为凝聚态物理学、分子生物学和化学的动态过程的研究提供了前所未有的技术。
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第20篇：眼视光学
眼视光学
乖--笑！发表于2009年11月14日 18:22 阅读(1) 评论(0) 分类： 个人日记举报
眼视光学是一门以保护人眼视觉健康为主要内容的医学领域学科，是以眼科学和视光学为主，结合现代医学、生理光学、应用光学、生物医学工程等知识所构成的一门专业性强、涉及面广的交叉学科。眼视光学的学科特征是进行与人眼视觉有关的生理、病理和光学方面的临床、科研和教学等。科研重点主要针对视觉方面的研究，如近视、弱视、低视力、眼镜、角膜接触镜、屈光手术及其他视觉方面矫正的基础、临床研究等。随着技术的发展，隐形眼镜的制作工艺不断地改进，越来越多的近视患者选择了佩戴隐形眼镜，以其更方便，安全的优点，特别是对于爱美的女士来说，隐形眼镜更是必不可少的。One2see彩色隐形眼镜的专家预测，全球范围软性隐形眼镜的普及推广将越来越迅速，根据权威杂志统计，目前已有约8000万人配戴了软性隐形眼镜，而且还在逐年上升。专家表示，与普通框架眼镜相比，矫正屈光度数越高，软性隐形眼镜越能减少视网膜成像放大、缩小率，扩大视野，越有利于促进双眼视觉功能的恢复和提高，有利于视物清晰真实与舒适，所以深受广大戴镜者的喜爱。
1 全新材料进一步的优化
One2see彩色隐形眼镜的专家指出，硅-水凝胶材料的隐形眼镜是未来发展的潮流。在中国市场，这样材料隐形眼镜才刚刚起步，而在国外，这种硅-水凝胶新材料做的隐形眼镜已经非常普及，作为隐形眼镜配戴者最多的国家，美国隐形眼镜行业在硅-水凝胶镜片占有率已经达到了近40%。更多的消费者开始知道这种材料产品的好处，One2see彩色隐形眼镜的专家推荐的博士伦镜片，就是使用硅水凝胶材质，超长配戴月抛型纯视镜片。镜片的优点是，具有高透氧度，是一般隐形眼镜透氧的5倍，锁水保湿。同时因为优良的镜片表面防污技术，所以能防止蛋白沉淀，减少眼干。
2 高新技术的应用
隐形眼镜加工技术的飞速发展，是促进更多人选配的一个重要原因。随着高科技数控加工技术的高速发展,软性隐形眼镜的设计和加工制造有了突飞的进步。韩国GEO隐形眼镜公司在制作的工艺上，也是不断地进行改进。镜片类型从单弧面到多弧面，从球面到非球面、托力克面，从单焦点到双焦点、多焦点，从中心光学区到周边区每个部位的精确计算成形，逐步加强了镜片与眼表面之间的吻合性与匹配度，使用户在佩戴隐形眼镜的时候，舒适度越来越好。
3 隐形眼镜的功能多样化
随着科技和经济发展，现在隐形眼镜已不仅只是作为一种矫正视力的工具，而且佩戴隐形眼镜可以改变眼球的颜色，达到美容的效果，受到众多爱美女士的欢迎。这就是现在非常流行的彩色隐形眼镜。
隐形眼镜的实际应用是二十世纪眼视光领域中的重大科学技术成果，它的不断创新、发展对提高广大屈光不正患者的视觉质量、视觉创建和保健起到了积极的促进作用，特别在协助解决一些眼视光疑难问题方面发挥着普通框架眼镜无可比拟的效果。
