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课程名称（中文）：工程光学学分数：2学分
课程名称（英文）：engineering optics
课内学时数：40（最低要求）上机（实验）时数：0小时
课外学时数：20（最低要求）教学方式：课堂授课教学要求：通过本课程的学习，掌握光学基础知识，包括几何光学中的基本原理、理想光学系统和球面光学系统成像、像差基本认识以及典型光学系统，物理光学中的光的电磁波性质、在界面的反射和透射、干涉和衍射以及它们的基本应用、光的偏振性及常用波片和光学晶体。
课程内容简介（500字以内）：
该课程主要由几何光学和物理光学两部分组成。系统地介绍了几何光学的基本定律与成像理论，理想光学系统的光学参数与成像特性、平面与平面镜成像系统、光学系统中的成像光束限制、像差基本概念、典型光学系统的成像特性；光的电磁性质、光的传播规律和叠加、干涉衍射及其应用、光的偏振及元件。
课程大纲（具体到章、节、小节）：
第1章 几何光学基本定律与成像概念
1．1 几何光学的基本定律
1.1.1 光波与光线
1.1.2几何光学的基本定律
1．2 成像的基本概念与完善成像条件
1.2.1 光学系统与成像概念
1.2.2完善成像条件
1.2.3 物、像的虚实
1．3 光路计算与近轴光学系统
1.3.1 基本概念与符号规则
1.3.2实际光线的光路计算
1.3.3 近轴光线的光路计算
1．4 球面光学成像系统
1.4.1 单个折射面成像
1.4.2球面反射镜成像
1.4.3 共轴球面系统
第2章 理想光学系统
2．1 理想光学系统与共线成像理论
2．2 理想光学系统的基点与基面
2.2.1 无限远的轴上物点和它对应的像点
2.2.2无限远轴上像点对应的物点
2.2.3 物方主平面与像方主平面间的关系
2.2.4 实际光学系统的基点位置和焦距的计算
2．3 理想光学系统的物象关系
2.3.1 图解法求像
2.3.2解析法求像
2.3.3 由多个光组组成的理想光学系统的成像
2.3.4 理想光学系统两焦距之间的关系
2.3.5 理想光学系统的放大率
2．4 理想光学系统的组合
2.4.1 两个光组组合分析
2.4.2多光组组合计算
2．5 透镜
第3章 平面与平面系统
3．1 平面镜成像及平行平板
3.1.1 平面镜成像
3.1.2 双平面镜成像
3.1.3 平行平板
3．2 反射棱镜与折射棱镜
3.2.1 反射棱镜
3.2.2 折射棱镜与光楔
3．3 光学材料
第4章 光学系统中的光束限制
4．1 孔径光阑入射光瞳出射光瞳
4．2 视场光阑入射窗出射窗
4．3 一些典型光学系统中的光束限制与分析
4.3.1 照相系统和光阑
4.3.2 望远系统中的光束限制
4.3.3 显微系统中的光束限制
4．4 光学系统的景深
第5章 光线的光路计算与像差概念
5．1 概述
5．2 光线光路计算
5.2.1 子午面内的光线光路计算
5．3 轴上点球差
5．4 正弦差和慧差
5．5 像散和场曲
5．6 畸变
5．7 色差
5.7.1 位置色差
5.7.2 倍率色差
第6章 典型光学系统
6．1 眼睛及其光学系统
6.1.1 眼睛的结构——成像光学系统
6.1.2 眼睛的调节与校正
6.1.3 分辨率和景深
6．2 放大镜
6.2.1 视觉放大率
6.2.2 光束限制和线视场
6．3 显微镜系统
6.3.1 显微镜的视觉放大率
6.3.2 显微镜的线视场
6.3.3 显微镜的出瞳直径
6.3.4 显微镜的分辨率和有效放大率
6．4 望远镜系统
6.4.1 望远系统的视觉放大率
6.4.2 望远系统的分辩率和工作放大率
6.4.3 望远镜的视场
6．5 摄影与投影系统
6.5.1 摄影系统
6.5.2 投影系统
第7章 光的电磁理论基础
7．1 光的电磁性质
7.1.1 电磁场的波动性
7.1.2 平面电磁波及其性质
7.1.3 球面波和柱面波
7.1.4 对实际光波的基本认识
7．2 光在电介质分界面上的反射和折射
7.2.1 菲涅耳公式及其讨论
7．3 光波的叠加
7.3.1 波的叠加原理
7.3.2 两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加
7.3.3 驻波
7.3.4两个频率相同、振动方向互相垂直的单色光波的叠加
7.3.7 两个不同频率的单色光波的叠加
第8章 光的干涉和干涉系统
8．1 光波干涉的条件
8．2 杨氏干涉实验
8．3 干涉条纹的可见度
8.3.1 两相干光束振幅比的影响
8.3.2 光源大小的影响和空间相干性
8.3.3 光源非单色性的影响和时间相干性
8．4 平板的双干涉
8.4.1 干涉条纹的定域
8.4.2 平行平板产生的等顷干涉
8.4.3 楔形平板产生的等厚干涉
8．5 典型的双光束干涉系统及其应用
8.5.1 斐索干涉仪
8.5.2 迈克尔逊干涉仪
8.5.3 马赫泽得干涉仪
8．6 平行平板的多光束干涉及其应用
8.6.1 平行平板的多光束干涉
8.6.2 法布里-波罗干涉仪
8.6.3 光学薄膜与干涉滤光片
第9章 光的衍射
9．1 光波的标量衍射理论
9.1.1 惠更斯-菲涅耳原理
9.1.2 菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
9.1.3 基尔霍夫衍射公式的近似
9．2 典型孔径的夫朗和费衍射
9.2.1 矩孔衍射
9.2.2 单缝衍射
9.2.3 圆孔的夫朗和费衍射
9．3 夫朗和费衍射和傅立叶变换
9.3.1 夫朗和费衍射的意义
9.3.2 夫朗和费衍射图样的特点
9．4 光学成像系统的衍射分辩本领
9.4.1 在像面观察的夫朗和费衍射
9.4.2 成像系统的分辨率
9．5 多缝的夫朗和费衍射
9.5.1 强度分布公式
9.5.2 多缝衍射图样
9．6 衍射光栅
9.6.1 光栅的分光性能
9.6.2 正弦光栅
第10章 光的偏振性与典型晶体光学元件
10．1 偏振光概述
10.1.1 偏振光和自然光
10.1.2 产生偏振光的方法
10.1.3 马吕斯定律和消光比
10．2 光在晶体中的传播
10.2.1 晶体的双折射现象
10.2.2 单色平面波在单轴晶体中的传播
10．3 光波在晶体表面的折射和反射
10.3.1 光在晶体表面的折射和反射定律
10.3.2 光在单轴晶体中传播方向的确定
10．4 晶体偏振器件
10.4.1 偏振棱镜
10.4.2 波片
10．5 磁光、电光和声光效应
参考教材名称：郁道银，谈恒英主编：《工程光学》北京：机械工业出版设。
主要参考书：
1）赵凯华，钟锡华编：《光学》北京：北京大学出版社，2003年；
2）游璞，于国萍：《光学》北京：高等教育出版社，2003年；
预修课程（最低要求）：高等数学，普通物理
适用专业：高等学校仪器仪表类、光电信息工程、测控技术及仪器等
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