<<光学工程基础>>参考文献和习题
1 光波、光线和成像
参考文献：
1. Walker Bruce H. Optical Engineering Fundamentals. Bellingham, Washington: SPIE,1998 2. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1988
3. Ditteon Richard 著，詹涵菁译. 现代几何光学. 长沙：湖南大学出版社，2004 4. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 2001 5. 陈熙谋. 光学?近代物理. 北京：北京大学出版社，2002 6. 钟钖华. 现代光学基础. 北京：北京大学出版社，2003
7. Ghatak A K, Thyagarajan K. Contemporary Optics. New York: Plenum Publishing Corporation, 1978
8. 彭旭麟，罗汝梅. 变分法及其应用. 武汉：华中工学院出版社，1983
9. Kidger Michael J. Fundamental Optical Design. Bellingham, Washington: SPIE,2002
10. Jenkins F, White H. Fundamentals of Optics. New York: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 1976
11. Hecht E. Optics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1987
习题:
1. 简述几何光学的几个基本定律。 2. 简述成像的基本概念。
3. 光在真空中的速度是多少？在水中呢？在钻石中呢？
4. 画出折射角i?随入射角i变化的函数曲线，条件是n?1，n?是下列值：(a) 1.333；(b) 1.5163；(c) 1.78831。
5. 某国产玻璃的nC?1.51389、nd?1.5163、nF?1.52195。计算其阿贝(Abbe)数，这是什么玻璃？它的玻璃牌号是什么？
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6. 某玻璃的nd?1.62588、V?35.7。计算其nF。
7. 图1-5中从玻璃块中出射的光线平行于玻璃块的底面，入射光线的入射角应为多少才行呢？假定玻璃块的折射率为n?1.500，玻璃块周围是空气，其折射率为n0?1.000。
n=1.5i1i1n=1.0'i3?45'oi2i2'
8. 书中列举了一个光线沿光程极大路线行走的例子，叙述如下：
“设有一个内切于回转椭球面的凹面镜，参见图1-16，在C点相切，椭球面的两个焦点分别为O和O?。
COO'
图1-16 内切于回转椭球面的凹面反射镜
遵守反射定律的光线从O点射出经椭球面反射后通过另一焦点O?，因凹面镜上任何其它点均在椭球之内，所以光线OCO?的光程较任何其它光线的光程都要大。这是光程为极大的一个例子。”
请在图上补画光线说明这是光程为极大的理由。
9. 简述矢量形式的折射定律式(1-18)是如何包含了折射定律的几个要点？
2 近轴光学
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参考文献：
1. Kidger Michael J. Fundamental Optical Design. Bellingham, Washington: SPIE,2002 2. 张以谟. 应用光学（上册）.北京：机械工业出版社，1982
3. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 2001 4. 王子余. 几何光学与光学设计. 杭卅：浙江大学出版社，1989
5. Ditteon Richard. Modern Geometrical Optics. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1998 6. Hecht E. Optics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1987
7. Walker Bruce H. Optical Engineering Fundamentals. Bellingham, Washington: SPIE,1998 8. Fowles G R 著. 陈时胜译. 现代光学导论. 上海： 上海科学技术出版社，1980
9. Gerrard A and Burch J M. Introduction to Matrix Methods in Optics. London: John Wiley & Sons, Inc, 1975
10. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1988
11. Siegman Anthony E. Lasers. Mill Valley, California: University Science Books, 1986 12. 李士贤，安连生，崔桂华.应用光学 理论概要?例题详解?习题汇编?考研试题. 北京：北京理工大学出版社，1994
13. 顾培森.应用光学例题与习题集.北京：机械工业出版社，1985
习题：
1. 对于近轴光，当物距l一定时，物方孔径角u不同时经过折射球面折射后这些光线与光轴交点的坐标值l?是否相等？为什么？
2. 请由式(2-21)出发，得出式(2-9)。又问式(2-21)中是含有物方孔径角u、入射角i、折射角
i?、像方孔径角u?的，而式(2-9)中不再含有各角度的量了，这是为什么？这又说明了什么？
3. 有一个光学零件，结构参数如下： r(mm) d(mm) n 100 300 1.5 ∞
?。在第二面上刻上一个十字线，其共轭像在何处？ 当l1??时，求l24. 近轴区成像是否符合完善成像条件？能否提出一个实验方法说明之。
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5. 一个玻璃球直径为400mm，玻璃折射率为1.5。球中有两个小气泡，一个正在球心，一个在二分之一半径处。沿两气泡连线方向，在球的两侧观测这两个气泡，它们应在什么位置？如在水中观测（水的折射率由第一章习题知n?1.33）时，它们又应在什么地方？ 6. 一个折射面r?150mm，n?1，n??1.5，当物距l??、?1000、?100、0、100、
150、1000mm时，横向（垂轴）放大率各为多少？
7. 一个玻璃球直径为60mm，玻璃折射率为1.5，一束平行光射到玻璃球上，其会聚点在什么地方？
8. 一玻璃棒（n?1.5），长500mm，两端面为凸的半球面，半径分别为r1?50mm和r2??100mm，两球心位于玻璃棒的中心轴线上。一箭头高y?1mm，垂直位于左端球面
顶点之前200mm处，垂直于玻璃棒轴线。试画出结构简图，并求：
?）？ (a). 箭头经玻璃捧成像在什么位置（l2(b). 整个玻璃棒的垂轴（横向）放大率为多少？ 9. 证明，下式是光学（拉赫）不变量的另一种形式 J?ni?1ui?1ypi?ni?1upi?1yi
10. 证明，光学（拉赫）不变量还可以表达为 J?ni?1ui?1ipi?ni?1upi?1ii
这里脚标i表示折射面序数，脚标p表示从轴外物点发出的第二近轴主光线，而字母i表示入射角。例如ipi是第二近轴主光线在第i个面上的入射角。 11. 利用光学（拉赫）不变量证明 (ui?ui?1)ip?(upi?upi?1)ii
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3 理想光学系统
参考文献：
1. 郁道银，谈恒英. 工程光学. 北京：机械工业出版社，1999 2. 王子余. 几何光学与光学设计. 杭州：浙江大学出版社，1989
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3. 杜德罗夫斯基 A 著. 王之江等译. 光学仪器理论 第一卷. 北京：科学出版社，1958 4. Born M and Wolf E. Principles of Optics. Cambridge: Cambridge University Press, 1999 5. 王之江. 光学设计理论基础. 北京：科学出版社，1965 6. 袁旭滄. 应用光学. 北京：国防工业出版社，1988
7. Smith W J. Modern Optical Engineering. Boston: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 2001 8. Ditteon Richard. Modern Geometrical Optics. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1998 9. Walker Bruce H. Optical Engineering Fundamentals. Bellingham, Washington: SPIE, 1998 10. Fischer Robert E. Optical System Design. New York: Mcgraw- Hill, 2000
11. Jenkins F, White H. Fundamentals of Optics. New York: The McGreaw-Hill Companies, Inc, 1976
习题：
1、针对位于空气中的正透镜组（f??0 ）及负透镜组（ f??0 ），试用作图法分别对以下物距
??,?2f,?f,?求像平面的位置。
2、已知照相物镜的焦距f??75mm ，被摄景物位于（以F点为坐标原点）试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的x???,?10m,?8m,?6m,?4m,?2m处，地方。
3、设一系统位于空气中，垂轴放大率???10，由物面到像面的距离（共轭距离）为7200mm，物镜两焦点间距离为1140mm。求该物镜焦距，并绘出基点位置图。
4、已知一个透镜把物体放大 ?3 投影在屏幕上，当透镜向物体移近18mm时，物体将被放大 ?4? ，试求透镜的焦距，并用图解法校核之。
5、一个薄透镜对某一物体成一实像，放大率为 ?1? ，今以另一个薄透镜紧贴在第一透镜上，则见像向透镜方向移动20mm，放大率为原先的 34 倍，求两块透镜的焦距为多少？ 6、有一正薄透镜对某一物成倒立的实像，像高为物高的一半，今将物面向透镜移近100mm，
??f2,0,f2,f,2f,?
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