ZEMAX軟件在光學理論教學中的應用

武旭華, 陳 宇

(南京信息工程大學 物理與光電工程學院， 江蘇 南京 210044)

ZEMAX軟件在光學理論教學中的應用

武旭華, 陳 宇

(南京信息工程大學 物理與光電工程學院， 江蘇 南京 210044)

本文將光學軟件ZEMAX引入課堂，與理論教學有機結合，可將復雜的初級像差、高級像差公式變得更直觀，能便捷、精確的得到量化的像差值及像質評價結果,有利于加深學生對抽象、復雜的像差概念的理解，擴大學生的感性認知，激發其學習興趣并夯實理論基礎，改善了教學效果。

光學教學；ZEMAX軟件；場曲

0 引言

“工程光學”(類似課程有“光學”、“光學原理”、“應用光學”和“物理光學”等)課程作為光電信息工程、生物醫學、測控技術與儀器等理工科專業的基礎課，在光學專業人才的培養方面起到至關重要的作用。該課程涉及的公式繁雜、物理規律抽象，面對這些枯燥的理論知識，教學中面臨的最大難題就是如何將這一物理知識以一種更為直觀、形象的方式展現給學生，如干涉、衍射、偏振及像差等內容，幫助學生加深理解和消化。我們發現，將諸如Zemax、Code V等功能強大的商業軟件引入課堂教學[1，2]，使各種光學現象的課堂演示相對簡便，可以有效地提高教學效率，擴大學生的感性認知，使課堂的教學深度得到加強，改善了教學效果。

1 應用實例

由于“工程光學”課程的理論性偏強，尤其“像差理論及像質評價”這一章節，面對為數眾多的初、高級像差公式，學生在聽課時極易產生畏懼心理，以致喪失學習興趣，而像差理論這部分內容又與后續光學設計實踐課程緊密相關?！?br>