Оптотехника (РЛ2) (544343), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Квантовая теория излучения. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Физический смысл коэффициентов Эйнштейна. Вероятностный метод анализа квантовых систем. Кинетические уравнения. Стационарное решение кинетических уравнений. Прохождение излучения через активную среду. Закон Бугера для активных сред. Отрицательный коэффициент поглощения. Свойство среды с отрицательным коэффициентом поглощения. Коэффициент усиления. Особенности изменения параметров излучения при прохождении через активную среду. Структурная схема лазера и лазерного усилителя. Перечень вопросов 1. 7.
Уравнения Максвелла. Физический смысл уравнений. 8. Волновое уравнение. Его решение. 9. Плоские монохроматические волны. 10. Сферические монохроматические волны. 11. Электромагнитное поле вдали от излучателя в дипольном приближении. 12. Распространение электромагнитного поля в пространстве. Вектор Пойнтинга. 13. Ширина спектральных линий.
14. Прогдранственная и временная когерентность излучения. 15. Основные фотометрические величины. Определение и размерность. 16. Оптический инвариант в фотометрии. 17. Спектральные фотометричсские величины. 18. Интерференция излучения. Интерференционная картина. 19. Интерференция плоских волн. 20. Двухлучевая и многолучевая интерференция. 21. Интерферометр Фабри-Перо.
22. Интерферометр Майкельсона. 23. Уравнение Гельмгольца-Кирхгофа как основа для решения дифракционных задач. 24. Дифракция излучения. Оптическое приближение. 25. Граничные условия Кирхгофа при решении дифракционных задач. 26. Дифракционный интеграл Кирхгофа. Приближение Френеля и Фраунгофера. 27. Дифракционный интеграл Релея-Зоммерфельда. 28. Дифракция на круглом отверстии.
29. Теория фотонов Эйнштейна. 30. Квантовая теория излучения. Коэффициенты Эйнштейна и их физический смысл. Основная учебная литература: 1. Пахомов И.И.„Хорохоров Л.М. Интерференция света: электронное учебное издание.- Электронный журнал «Наука и образование» Гос. Регистрация 77-30569Ю321002453,ФГУП НТЦ, 2010г — 32с 2. Пахомов И.И., Хорохоров А.М, Квантовая теория излучения„Взаимодействие излучения с веществом. — М.: МГТУ им. Н.Э.
Баумана„2010. — 40с Дополнительная учебная литература: 3. Литвинов О.С. Горелик В.С. Электромщ нитные волны и оптика. — М,: МГТУ им. Н.Э, Баумана, 2006. -- 440с 4. Пахомов И.И., Хорохоров А.М. Г1рохождение излучения через границу раздела однородных изотропных сред. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. — 40с 5. Борн М., Вольф Э.
Основы оптики. - М.: Мир, 1970. — 720с. 6. Матвеев А.Н. Оптика. - М.: Высшая школа,1985. — 350с. 7. Горелов А.М. Пахомов И.И., Хорохоров А.М. Элементы электромагнитной теории излучения. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. -- 40с. 8. Пахомов И.И. Хорохоров А.М., Горелов А.М.
Поляризация света. Кристаллооптика.- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. — 50с. 9. Пахомов И.И. Хорохоров А.М., Уткин Г.И. Дифракция света. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана,2001. — 40с. 1О. ПахомовИ.И., Комраков Б.М., Хорохоров А.М. Сборник задач по физической оптике.- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана,1992. — 110с ДИСЦИПЛИНА 2. «Прикладная оптика» Идеальная оптическая система и ее свойства. Линейное увеличение. Кардинальные элементы. Зависимости между положением и размерами предмета и изображения. Угловое увеличение, узловые точки. Продольное увеличение.
Связь между линейным, угловым и продольным увеличениями. Способы построения хода лучей через идеальную оптическую систему. Расчет хода лучей через сложную идеальную оптическую систему как способ определения кардинальных элементов, размеров и положения изображения. Фокусное расстояние сложной идеальной оптической системы. Определение оптической силы сложной системы.
Понятие о параксиальной области. Основные формулы параксиальной оптики. Инвариант Гюйгенса-Гельмгольца. Формулы нулевых лучей. Определение размера и положения изображения, фокальных отрезков и фокусных расстояний методом расчета нулевого луча. Основные виды оптических матриц: матрица перемещения, преломления, матрица тонкой линзы. Матричное описание свойств оптической системы в параксиальной области.
Оптические детали и ограничение пучков в оптических системах Материалы, применяемые при изготовлении оптических деталей. Линза: фокусное расстояние и положение кардинальных элементов. Виды линз. Плоскопараллельная пластина. Плоские и сферические зеркала. Отражательные призмы. Преломляющая призма и клин.
Градиентные элементы. Световоды и элементы волоконной оптики. Голографические оптические элементы. Основные характеристики оптической системы. Диафрагмы: назначение диафрагм, их виды и влияние на основные характеристики оптических систем. Апертурная диафрагма„входной и выходной зрачки„нахождение апертурной диафрагмы.
Частные случаи расположения апертурной диафрагмы. Полевая диафрагма„определение места полевой диафрагмы в классических схемах оптических систем. Виньетирование„виньетирующая диафрагма, входные и выходные окна, действующее отверстие входного зрачка. Бленды и устройства для защиты от рассеянного излучения. Аберрации оптических систель Основные понятия теории аберраций. Аберрации третьего порядка, их классификация. Вспомогательные лучи„условия нормировки вспомогательных лучей. Сферическая аберрация.
Меридиональная кома. Аплапатическая степень коррекции. Условия синусов и изопланатизма. Астигматизм и кривизна поверхности изображения. Анастигматическая степень коррекции. Аберрация дисторсия, ортоскопическая степень коррекции. Анализ и синтез меридиональной кривой поперечных аберраций. Волновая аберрация. Характеристики оптических материалов.
Хроматическая аберрация положения, точное и приближенное вычисление. Хроматизм положения одиночной линзы и плоскопараллельной пластины. Условие ахроматизации. Вторичный спектр. Апохроматизация. Сферохроматическая аберрация. Хроматическая аберрация увеличения. Элементы аберрационного расчета: аберрации одиночной линзы, аберрационный расчет двухлинзового склеенного объектива. Ввизупльная пптикп. Схематическое устройство глаза, Основные свойства глаза (аккомодация, адаптация, разрешающая способность, стереоскопическое зрение) и требования к визуальной оптической системе. Видимое увеличение. Аберрации глаза. Разрешающая способность оптического прибора совместно с глазом.
Лупа и ее характеристики. Виды луп. Оптическая схема микроскопа и его основные характеристики. Разрешающая способность микроскопа и полезное увеличение. Глубина изображаемого пространства для микроскопа. Осветительные системы для микроскопов. Основные требования к объективам и окулярам микроскопов. Допустимые значения остаточных аберраций в объективах микроскопов. Лазер ные иптические системы, фотографические, телевизионные и фотоэлектрические системы Особенности оптических систем для лазеров. Параметры лазерного пучка и их преобразование оптической системой.
Оптические системы для концентрации излучения лазеров и уменьшения расходимости лазерных пучков. Классификация объективов. Основные характеристики фотографических и телевизионных обьективов. Глубина изображаемого пространства и глубина резкости. Основные типы объективов. Панкратические объективы.
Разрешающая способность. Требования к качеству изображения объективов. Оптическая схема фотоэлектрической системы. Определение диаметра входного зрачка оптической фотоэлектрической системы по интегральным характеристикам и с учетом редуцированного потока излучения. Требования к качеству изображения фотоэлектрической системы. Назначение и виды оптических осветительных систем. Оптическая схема прожектора дальнего действия.
Зеркальные осветительные системы. Линзовые конденсоры. Виды и особенности проекционных систем. Эпископическая и диаскопическая проекционные системы. Методы аберрационного расчета. Критерии качества изображения: геометрические и волновые аберрации. число Штреля, модуляционная передаточная функция. Требования к остаточным аберрациям, суммирование аберраций. Перечень вопросов 1. Идеальная оптическая система. Кардинальные точки идеальной оптической системы. 2.
Способы построения хода лучей через идеальную оптическую систему. 3. Расчет хода лучей через идеальную оптическую систему. 4. Фокусное расстояние сложной оптической системы. 5. Понятие параксиальной области. Инвариант Гюйгенса-Гельмгольца. Формулы нулевых лучей. 6.
Виды оптических матриц. Матри пюе описание свойств оптической системы в параксиальной области. 7. Линза. Фокусное расстояние линзы. Виды линз. 8. Призмы и их свойства. 9. Виды диафрагм и их влияние на основные характеристики оптических систем. 10. Виньетирование. Входной и выходной зрачки оптической системы. 11. Бленды и устройства для защиты от рассеянного света. 12. Аберрации третьего порядка, их классификация. 13.
Полевые аберрации оптической системы 14. Хроматические аберрации оптической системы, 15. Аберрации одиночной линзы. 16. Аберрационный расчет двухлинзового склеенного объектива. 17. Оптическая схема микроскопа и его основные характеристики. 18. Разрешающая способность микроскопа. 19. Осветительные системы для микроскопов. 20. Основные требования «объективам и окулярам микроскопов.
Допустимые значения остаточных аберраций в объективах микроскопов. 21. Преобразование лазерного пучка оптической системой. 22. Оптические системы для концентрации излучения лазеров и уменьшения расходимости лазерных пучков. 23. Классификация объективов.
Характеристики фотографических и телевизионных объектиов. 24. Панкратические объективы, их разрешающая способность. 25. Требования к качеству изображения объективов. 26. Оптическая схема фотоэлектрической системы. Определение диаметра входного зрачка оптической системы. 27. Осветительные системы.
Оптическая схема прожектора дальнего действия. 28. Зеркальные осветительные системы и их характеристики. 29. Виды и особенности проекционных систем. 30. Критерии качества изображения. Требования к остаточным аберрациям. Основная учебнаи литература: 1. Можаров Г. А. Теория аберраций оптических систем: учеб. пособие для вузов ! Можаров Г. А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
