光电测量 第1讲 绪论

《光电测量 第1讲 绪论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一讲绪论一、课程简介1.课程性质原理＋技术＋系统2.课程内容绪论、工程光学基本概念、光源、探测器、干涉测量、衍射测量、典型测量系统、视觉测量、激光雷达、导航制导3.考核方式平时（5%：作业、回答问题和出勤）、实验（15%）、考试（80%）1第一讲绪论二、主要参考资料《光电测试技术》张广军主编中国计量出版社2003《光电测试技术与系统》张广军主编北航出版社2010《机器视觉》张广军编著科学出版社2005《视觉测量》张广军著科学出版社20082第一讲绪论三、光电测试技术概述1、所属学科领域[1]属精密测试技术领域，学科为“

2、仪器科学与技术”。[2]“仪器科学与技术”分为两个二级学科：①精密仪器及机械②测试计量技术及仪器2、测试的地位或重要性[1]与传感器（含探测器）紧密结合，是获得对客观世认识的最前端环节技术[2]在每个领域均存在对测试的需求[3]光电测试技术具有独特的优势，逐渐渗透到每个领域3、测试技术的分类：多种角度[1]测试性质：定性与定量；[2]实现途径：人工与自动；[3]工作模式:静态与动态；[4]工作场所：在线与离线；[5]速度：实时与非实时；[6]工作关系：接触与非接触[7]实现机理：机械、光学、电、磁、声、化学34、光电测试

3、技术的特点[1]精度高；[2]速度快；[3]自动化程度高；[4]测量范围大；[5]测量距离远；[6]非接触式；[7]智能化水平高；[8]适应对象类型宽？问题1：光电测试在物理本质上通过何种途径实现测量？（通过改变光本身或传播的属性实现）5、光电测试技术的应用领域[1]按照测试参数分领域①几何量测试领域：长度、面积、体积、位移、角度、位置、姿态、形位公差②物理量测试领域：速度、加速度；温度；压力；电压电流；波长、折射率；开关量③生化参数：血糖、人体体液成分、植物叶片成分、牛奶成分、浓度、细胞形态分析[2]按照国民经济行业分

4、领域①工业：机械制造、电子、能源、食品、医药、建筑、汽车、飞机、铁路公路、船舶、航空航天、电力、服装、地质勘探、化工、影视传媒、电力、文物与考古②农业：植被探测与分析；农作物分类与生成监测；果品分拣及分类；植物蛋白分析第一讲绪论4第一讲绪论③林业：森林火险灾监测、木材检测④医学：CT、核磁共振、胃镜、胸透、肠镜、细胞形态检测、血管三维造影、血液分析、眼科手术⑤军事国防：导弹、战斗机、无人直升机、坦克、枪炮、军舰、卫星、雷达、预警、续航、侦察、边境⑥空间科学：月球探测、火星探测、载人航天、对地观测、空间站、空间目标监视6、

5、与测试有关的几个基本术语[1]计量：metrology对参量的标定、传递与控制，作为度量的基准或标准。[2]测量：measurement对各种参量的定量获取的过程或行为[3]检测：inspection对被检测对象的质量的评估技术和方法，既有定量也有定性[4]测试：measuringandtesting指测量、试验与检验的总称，测量方法与技术的探讨和研究；不是指对象的质量评估，及标定方法5第一讲绪论四、几何物理光学部分概念回顾1、光的基本属性[1]光的本质是什么？如何证明？①本质是物质：光子与电子、质子、中子和原子等属同一

6、个层次的物质形式②证明方法：光电效应中的光电子发射效应（又称外光电效应）[2]光的波粒二象性如何解释？何种性质更为本质？①波动性：电磁波（更为本质）②粒子性：光子（动量）[3]描述光的基本参数①振动（时间）频率ν；②传播速度c；③波长λ：又称光的空间周期，是光波在一个振动周期内传播的距离，λ=c/ν；④时间周期：T=1/ν；⑤空间频率：F=1/λ;⑥时间角频率：ω=2πν;⑦空间角频率:

7、k

8、=2π/λ6？问题2：光在介质中传播，传播速度为什么会发生变化，但振动频率不变？（介质密度会影响光的传播速度。振动频率与振源的能级

9、禁带宽度有关，与介质无关）[4]几何光学与物理光学研究内容的划分依据是什么？①几何光学研究光的宏观传播现象，及传播对成像的影响②物理光学从光的波动性本质研究光的的各种现象③菲涅耳的直边衍射实验证明，光的直线传播仅是光衍射的一种近似，因此所有几何光学的现象都可以用波动观点做统一解释2.几何光学基本概念[1]基本实验定律？①光沿直线传播（前提是什么？）；②独立传播（前提是什么？）；③反射、折射定律；④光路可逆[2]光线与波面（基本的抽象元素，可不涉及光的波动本质）①光线：是具有方向带有能量的直线②波面：光波相位相同的点构成的

10、面，或者某一时刻波动传播到达的面第一讲绪论7[3]成像的基本概念①什么是完善成像？入射光束为同心光束时，出射光束也为同心光束。②无穷远轴上物点发出的光线有何特点？都与光轴平行。③无穷远轴外物点发出的光线有何特点？为平行光束，因而在像方焦平面汇聚于一点。④近轴光线成像有何特点？近轴光线成像的孔径角很小，因此轴上物点在近