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应用光学试题

一、问答题

1、 在几何光学框架内，光的传播规律可归纳为四个基本定律，请分别简述其内容

光的直线传播定律：在各向同性介质中，光沿直线传播 . 光的独立传播定律：从不同的光源发出的光束以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影响，各光束独立传播 .

反射定律：入射光线、反射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角和反射角二者绝对值相等且符号相反，即入 射光和反射光在法线两侧.

折射定律：入射光线、折射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比与入射角的大小

无关，而与两种介质的性质有关.对一定波长的光线，在一定温度和压力的条件下，该笔直为一常数，等于折射光线所在介质的 折射率n，和入射光线所在介质的折射率n之比 .

2、 请概述光线与波面的概念，以及几何像差与波像差的概念 几何光学中把光看作是光线.光波是电磁波，向周围传播，在某一瞬时，其振动相位相同的各点所构成的曲面称为波面 . 在各向同性介质中，光沿着波面的法线方向传播，可以认为光波波面的法线就是几何光学中的光线 几何像差是几何光线经过光学系统后的实际光路相对于理想光路个偏离量 .波像差是经过光学系统后的实际波面和理想 波面之间的偏差.

3、 何为马吕斯定律？光学系统成完善像的条件是什么？

马吕斯定律：垂直于波面的光束(法线集合)经过任意多次反射和折射后，无论折射面和反射面的形状如何，出射光 TOC \o "1-5" \h \z 束仍垂直于出射波面，保持光线束仍为法线集合的性质；并且入射波面和出射波面对应点之间的光程均为定值 .

光学系统成完善像的条件：

a:点物成点像，即物空间每一点在像空间都有唯一的的点与之对应

b:物空间每一条线在像空间都有唯一的直线与之相对应 .

c:物空间的任一点位于一条直线上，那么在像空间内共轭点必定在该直线的共轭线上