- 1 - 《工程光学》课程教学大纲 课程代码： 2109030070 课程名称： 工程光学 Engineering Optics 学 分： 5 总 学 时： 80 （其中：理论学时：56 实验（上机）学时：24 ） 先修课程：2109040062 普通物理（二） 适用对象：本二和本三的光信、光电、测控类各专业学生 一、 课程地位、作用与任务 工程光学课程是所有光电信息、测量控制和光学计量类专业的专业基础课，也是光学设计、光电成像技术、光电检测和光学测量等专业课的先修课程。通过本课程的学习，学生能掌握光学系统成像的基本概念、基本原理和光线追迹的基本知识，对各光学元件诸如透镜、棱镜、光阑的作用和特点有较深刻和全面的理解，熟悉各种光学仪器如放大镜、显微镜、望远镜、照相机、投影仪、监控仪等的工作原理和成像特点，理解产生像差原因，通过像差分析利用光学设计软件进行光学设计和像质优化。工程光学课程学习的好坏不仅直接影响后续光专业课的学习，对毕业后从事光学工程研究和对光产品的设计、应用与开发起着相当大的关键作用。 二、教学内容及组织 工程光学课程包括几何光学、典型光学系统、像差理论和计算机辅助设计四大部分，其后继实践是光学Zemax课程设计。几何光学部分以高斯光学理论为核心内容，包括了光线光学的基本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等基础内容；典型光学系统部分包括了眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算；像差理论详细叙述了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、基本计算、典型结构的像差特征和校正像差的基本方法；计算机辅助设计是利用Zemax光学设计软件对光学系统进行简单设计，为学生进一步学习光学系统课程设计打下基础。 1 . 几何光学基本定律与成像概念 掌握几何光学的基本定律，熟悉成像概念和完善成像条件，掌握近轴球面折反射成像基本性质。 重点和难点: 费马原理、符号规则、近轴区成像。 1.1 几何光学基本定律： 1)光的直线传播定律 2)光的独立传播定律 3)反射定律和折射定律(全反射及其应用) 4)光路的可逆性 5)费马原理(最短光程原理) 6)马吕斯定律 1.2 完善成像条件的概念和相关表述 1.3 应用光学中的符号规则，单个折射球面的光线光路计算公式(近轴、远轴) - 2 - 1.4 单个折射面的成像公式，包括垂轴放大率...
