光信121工程光学考试卷
物理学:工程光学考试答案(题库版)
物理学:工程光学考试答案(题库版)1、名词解释复消色差物镜正确答案:三条谱线之间的轴向色差经过校正的物镜。
2、问答题棱镜和光栅产生的光谱特征有何不同?正确答案:它们光谱主要区别是:(1)光栅光谱是一个均匀排列光谱,(江南博哥)棱镜光谱是一个非均匀排列的光谱。
(2)光栅光谱中个谱线排列是由紫到红(光)棱镜光谱中各谱线排列三由红到紫(光)(3)光栅光谱有级,级与级之间有重叠现象棱镜光谱没有这种现象。
光栅适用的波长范围较棱镜宽。
3、名词解释虚像点正确答案:发撒的出射同心光束的会聚点。
4、单选原子吸收线的劳伦茨变宽是基于()。
A.原子的热运动B.原子与其它种类气体粒子的碰撞C.原子与同类气体粒子的碰撞D.外部电场对原子的影响正确答案:B5、名词解释视场正确答案:物空间中,在某一距离光学系统所能接受的最大物体尺寸,此量值以角度为单位。
6、问答题同一物体经针孔或平面镜所成的像有何不同?正确答案:由反射定律可知,平面镜的物和像是关于镜面对称的。
坐标由右旋坐标系变为像的左旋坐标系,因此像和物左右互易上下并不颠倒。
即物体经平面镜生成等大、正立的虚像。
物体经针孔成像时,物点和像点之间相对与针孔对称。
右旋坐标系惊针孔所成的像仍为右旋坐标系,因此像和物上下左右都是互易的,而且像的大小与针孔到接受屏的距离有关,即物体经针孔生成倒立的实像。
7、填空题发射光谱定性分析,常以()光源激发。
正确答案:直流电弧8、填空题在进行光谱定性全分析时,狭缝宽度宜(),目的是保证有一定的(),而进行定量分析时,狭缝宽度宜(),目的是保证有一定的()。
正确答案:窄;分辨率;宽;照度9、名词解释临界角角正确答案:光密介质到光疏介质出现全反射现象,产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。
10、名词解释波像差正确答案:当实际波面与理想波面在出瞳处相切时,两波面间的光程差就是波像差.11、问答题PLC与FBT光分路器相比有哪些优点?正确答案:与传统的采用光纤熔融拉锥工艺制作的器件相比,PLC光分路器具有工作波长宽,通道损耗均匀性体积小,工作温度范围宽,可靠性高等特点,目前是PON接入网中连接OLT和O NU并实现光信号功率分配的首选.12、填空题等离子体光源(ICP)具体有(),()等优点。
光学工程考试试题
光学工程考试试题光学工程是一门涉及光的产生、传播、控制、检测以及与物质相互作用等方面的学科。
它在现代科技的众多领域,如通信、医疗、制造业等,都有着广泛的应用。
以下是一套关于光学工程的考试试题,涵盖了光学工程的多个重要知识点。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、以下哪种光学现象是由于光的折射引起的?()A 小孔成像B 平面镜成像C 凸透镜成像D 影子的形成2、一束光从空气斜射入水中,若入射角为 45°,则折射角可能为()A 0°B 30°C 45°D 60°3、关于光的干涉,下列说法正确的是()A 只有两列频率相同的光波才能发生干涉B 两列光波只要相遇就能发生干涉C 干涉条纹一定是等间距的D 干涉条纹的亮度是均匀的4、以下哪种光学仪器利用了光的反射原理?()A 显微镜B 望远镜C 潜望镜D 放大镜5、白光通过三棱镜后,会被分解成七种颜色的光,这种现象叫做()A 光的折射B 光的反射C 光的散射D 光的色散6、激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点,其产生的原理是()A 受激辐射B 自发辐射C 热辐射D 电磁辐射二、填空题(每题 5 分,共 30 分)1、光在真空中的传播速度约为_____m/s。
2、凸透镜对光有_____作用,凹透镜对光有_____作用。
3、人眼能够看到物体,是因为物体发出或反射的光进入了人眼,在视网膜上形成_____、_____的像。
4、光的三原色是_____、_____、_____。
5、显微镜的目镜和物镜都是_____透镜。
6、光纤通信利用了光的_____原理。
三、简答题(每题 10 分,共 20 分)1、请简述光的衍射现象,并举例说明其在生活中的应用。
答:光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时,偏离直线传播的现象。
例如,在单缝衍射实验中,当一束平行光通过一个狭窄的单缝时,在屏幕上会出现明暗相间的条纹。
衍射现象在生活中的应用有很多,比如在光学仪器的分辨率提高方面,通过控制衍射效应来提高成像的清晰度;在 X 射线衍射分析中,用于研究物质的晶体结构等。
工程光学试卷
工程光学(上)期末考试试卷一.问答题:(共12分,每题3分)1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质?2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么?3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么?4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点?二.图解法求像或判断成像方向:(共18分,每题3分)1.求像A 'B '2.求像A 'B '3.求物AB 经理想光学系统后所成的像,并注明系统像方的基点位置和焦距4.判断光学系统的成像方向5.求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6.判断棱镜的成像方向F 2题2-3图F 1F 1'F 2'ABCAB题2-1图F 'ABFHH '题2-2图三.填空:(共10分,每题2分)1.照明系统与成像系统之间的衔接关系为:①________________________________________________②________________________________________________2.转像系统分____________________和___________________两大类,其作用是:_________________________________________3.一学生带500度近视镜,则该近视镜的焦距为_________________,该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。
4.光通过光学系统时能量的损失主要有:________________________,zx y物镜题2-4图题2-5图Fzx y题2-6图________________________和_______________________。
5.激光束聚焦要求用焦距较________的透镜,准直要用焦距较________的透镜。
《工程光学》课程考试试题
《工程光学》课程考试试题学年第一学期—班级时量:100分钟总分:100分考试方式:团卷一.单项选择题(共40分,每题4分).近轴区有限大小的实物经过单个折射球面成像,其物方截距与像方截距分别为5mm与TOmg 那么以下说法正确的选项是?()A.为正立、放大的实像B.为正立、缩小的虚像C.为倒立、放大的实像D.为倒立、缩小的虚像1.照相物镜的焦距f' =80mm,被摄景物位于(以F点为坐标原点)x=4m处,那么照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方?()A. 1mmB. 1.2mmC. 1.6mmD. 2mm2.有一双平面镜系统,光线平行于其中一个平面入射,经过两次反射后,其出射光线与另一平面镜平行,那么两平面镜的夹角是多少?()A. 15 度B. 30 度C. 45 度D. 60 度4. 一双200度的远视眼,矫正时应戴何种透镜的眼镜?焦距为多大?()A.正透镜,200mmB.正透镜,500mmC.负透镜,200mmD.负透镜,500mm.光学系统中常利用齐明透镜来校以下哪种像差?()A.球差B.彗差C.像散D.场曲.当自然光从空气射到折射率为1.327的玻璃片上时,得到的反射光为线偏振光,那么此时的入射角为()A. 30 度B. 45 度C. 53 度D. 60 度.为获得长景深镜头,照相机在调节时应采用以下哪种模式?()A.焦距大,光圈数F与对准距离小B.焦距小,对准距离与光圈数F大C.对准距离与焦距大,光圈数F小D.对准距离小、焦距与光圈数F大7.楔形平板的折射率为n,采用波长为X的光波正入射获得了宽度为e的等厚干涉条纹,那么楔角可表示为()A. n/2 X eB. 2n/入 eC. 入/2neD. 2 X /ne8.在等倾干涉实验中,照明光波波长为600nm,平板厚度为0.4mm,折射率为1.5,以下说法正确的是()A.中央条纹为亮纹,级数为1000 B.中央条纹为亮纹,级数为2000C.中央条纹为暗纹,级数为1000. 5D.中央条纹为暗纹,级数为2000. 5.某菲涅耳波带片包含8个波带,4个奇数带通光,4个偶数带不通光,那么光强为没有光阑存在时的多少倍?()A. 16B. 64C. 32D. 128.填空(共20分,每题2分)1.测量仪器中常采用远心光路消除因调焦不准所产生的测量误差。
(完整版)光学考试试卷(附答案)
光学考试试卷(附答案)班级姓名学号成绩一、填空题(本大题共9题,每题2分,共18分)1.在几何光学系统中,唯一能够完善成像的是系统,其成像规律为。
2.单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中,当把下面一块平板玻璃缓慢向下移动时,则干涉条纹,明暗条纹的间隔。
3.在夫琅和费单缝衍射中,缝宽为b,缝屏间距为L,波长为 ,零级条纹的宽度为,一级暗条纹的宽度为。
4.曲率半径为R的凹球面镜的焦距为,若将球面镜浸入折射率为n的液体内,该系统的焦距为。
5.在光栅衍射中,第三级缺级,则光栅常数与缝宽的比为;还有第级主极大缺级。
6.在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上的P点离圆孔越近,波带数越;对给定的P点,孔径越小,波带数越。
7.当物处于主光轴上无穷远处,入射光线平行于主光轴,得到的像点称为;在通常情况下,薄透镜成像的高斯公式是。
8.主平面是理想光具组的一对共轭平面;节点是理想光具组的一对共轭点。
9.在洛埃镜实验中,将屏移至与玻璃平板相接触,则在接触处出现的是条纹,这一事实证实了。
二、选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)1.用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时,圆孔轴线上P点的明暗决定于(A)圆孔的直径;(B)光源到圆孔的距离;(C)圆孔到P点距离;(D)圆孔中心和边缘光线到P点的光程差2.一发光点位于凹球面镜前40cm处,镜面曲率半径为16cm,则象距为(A)-10cm;(B)-20cm;(C)-30cm;(D)-40cm3.为了测定金属丝的直径,可把它夹在两平板玻璃的一端,测得两相邻干涉条纹的间距为d,若金属丝与劈尖的距离为L,所用单色光的波长为λ,则金属丝的直径为(A)Lλ/d;(B)λd/L;(C)λd/2L;(D)Lλ/2d4.在夫琅和费双缝衍射中,零级包迹中含有11条干涉条纹,必须满足下列条件(缝宽为b,缝间不透明部分为a)(A)a=2b;(B)a=3b;(C)a=4b;(D)a=5b5.一双凹透镜折射率为n,置于折射率为n'的介质中,则下列说法正确的是(A)若n>n',透镜是发散的;(B)若n>n',透镜是会聚的;(C)若n'>n,透镜是发散的;(D)双凹薄透镜是发散的,与周围介质无关6.空气中,薄透镜的横向放大率为(A)f/x;(B)x/f;(C)-f/x;(D)-x/f7.在玻璃表面镀上一层透明的MgF2(n=1.38)薄膜,对于波长为λ的入射光,增透膜的最小厚度为(A)λ/2;(B)λ/4;(C)λ/2n;(D)λ/4n8.夫琅和费单缝衍射中,零级中央亮条纹的光强为I0,光波波长为λ,当缝两边到屏上的P 点的光程差为λ/4时,P点的光强约为(A)I0/2;(B)I0/4;(C)2I0/5;(D)4I0/59.将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为n2=1.10,试问:全反射的临界角为(A )50.110.1arcsin; (B )50.110.1arccos ; (C )1.10/1.50; (D )1.50/1.10 10.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 、厚度为h 的透明介质片后,两光束光程差的改变量为(A )2(n-1)h ; (B )2nh ; (C )nh ; (D )(n-1)h三、作图题:(本大题1题,10分)用作图法求出物点S 的像点。
光学工程考研试题及答案
光学工程考研试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光学中,光的干涉现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A2. 以下哪种介质不是光学介质?A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案:D3. 光的偏振现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A4. 光的反射定律中,入射角等于反射角,这指的是:A. 入射角和反射角的正弦值B. 入射角和反射角的余弦值C. 入射角和反射角的正切值D. 入射角和反射角的度数答案:D5. 光学中,透镜的焦距是指:A. 透镜中心到焦点的距离B. 透镜中心到成像平面的距离C. 透镜中心到光轴的距离D. 透镜边缘到焦点的距离答案:A6. 以下哪种光学元件可以改变光的传播方向?A. 反射镜B. 棱镜C. 透镜D. 所有以上答案:D7. 光的衍射现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A8. 在光学中,光的色散是指:A. 光的折射率随波长变化B. 光的强度随波长变化C. 光的传播速度随波长变化D. 光的偏振状态随波长变化答案:A9. 光学中,光的全反射现象发生在:A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 光在两种介质的界面上D. 光在介质内部答案:B10. 以下哪种光学元件可以改变光的偏振状态?A. 反射镜B. 棱镜C. 波片D. 所有以上答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 光学中,光的干涉现象是由于光的________。
答案:波动性2. 光的偏振现象是由于光的________。
答案:电磁性3. 光的反射定律中,入射角等于反射角,这指的是________。
答案:入射角和反射角的度数4. 透镜的焦距是指________。
答案:透镜中心到焦点的距离5. 光的衍射现象是由于光的________。
答案:波动性6. 光的色散是指________。
答案:光的折射率随波长变化7. 光的全反射现象发生在________。
(工程光学基础)考试试题库1
(⼯程光学基础)考试试题库11.在单缝衍射中,设缝宽为a ,光源波长为λ,透镜焦距为f ′,则其衍射暗条纹间距e 暗=f aλ' ,条纹间距同时可称为线宽度。
2.当保持⼊射光线的⽅向不变,⽽使平⾯镜转15°⾓,则反射光线将转动 30° ⾓。
3.光线通过平⾏平板折射后出射光线⽅向__不变_ ___ ,但会产⽣轴向位移量,当平⾯板厚度为d ,折射率为n ,则在近轴⼊射时,轴向位移量为1(1)d n- 。
4.在光的衍射装置中,⼀般有光源、衍射屏、观察屏,则衍射按照它们距离不同可分为两类,⼀类为菲涅⽿衍射,另⼀类为夫琅⽲费衍射。
5.光轴是晶体中存在的特殊⽅向,当光在晶体中沿此⽅向传播时不产⽣双折射。
n e6.1/4波⽚的附加相位差为(21)0,1,2, (2)m m π+=±±,线偏振光通过1/4波⽚后,出射光将变为椭圆偏振光或圆⽚遮光。
7.单个折射球⾯横向放⼤率β= nl n l'' ,当-1<β<0时,成像性质为物像处于球⾯的两侧,成倒⽴缩⼩像。
8.两列波相⼲的条件有⽅向相同的振动分量、振动频率相同、相位差稳定_。
9.假设光波的偏振度为p ,则p=0时表⽰⾃然光,p=1时表⽰线偏振光,011.光波的振动⽅向与传播⽅向互相垂直 ,所以光波是横波。
12.当⾃然光以布儒斯特⾓⼊射⾄两各向同性介质界⾯上,其反射光为线偏振光,折射光为_部分偏振光。
13.光线通过双平⾯镜后,其⼊射光线与出射光线的夹⾓为50°,则双平⾯镜的夹⾓为25° 。
14.在迈克尔逊⼲涉仪中,⽤单⾊光源直接照明,若反射镜M 1、M 2严格垂直,则此时发⽣等倾(等倾或等厚)⼲涉,可观察到中央或明或暗的⼀系列同⼼圆环,圆环中央疏、边缘密_(描述条纹特点),若M 1与M 2’间的厚度每减少2λ的距离,在条纹中⼼就消失⼀个条纹。
15.限制进⼊光学系统的成像光束⼝径的光阑称为孔径光阑,限制物体成像范围的光阑称为视场光阑,能够在像平⾯上获得⾜够清晰像的空间深度称为景深。
光信工程光学考试卷
精品文档.淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
()2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方空间焦距相等。
()5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
()6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
()7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
()9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中红光对应的折射率比蓝光大。
()10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题(单选,每题2分,共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率-1〈β〈0,则结论正确的为:A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像()2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点()3、对于柯勒照明,正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ2 ()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带h m的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离精品文档.三、填空题(每空1分,共25分) 1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ,其中可见光波长范围在 之间,波长的光称红外光,而波长 的光称紫外光。
光信121工程光学考试卷
淮 海 工 学 院13 - 14 学年 第 1 学期 工程光学 试卷(A 闭卷)题号一二三四五(1)五(2)五(3)五(4)五(5)总分核分人分值10202510661076100得分1、 判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)( )1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
( )2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极 值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
( )3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
( )4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方 空间焦距相等。
( )5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
( )6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
( )7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球 面顶点。
( )8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
( )9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中 红光对应的折射率比蓝光大。
( )10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺 的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能 调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此 问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
2、 选择题(单选,每题2分,共20分)( )1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时, 其垂轴放大率 -1〈β〈0,则结论正确的为:A 、成正立放大的虚像B 、成倒立缩小的虚像C 、成倒立缩小的实像D 、成正立缩小的实像( )2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A 、入瞳和出瞳B 、入窗和出窗C 、物方主点和像方主点D 、物方焦点和像方焦点( )3、对于柯勒照明,正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ2()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带h m的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离3、填空题(每空1分,共25分)1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长范围大致1mm~10nm,其中可见光波长范围在之间,波长的光称红外光,而波长的光称紫外光。
光信121工程光学考试卷
淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
()2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方空间焦距相等。
()5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
()6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
()7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
()9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中红光对应的折射率比蓝光大。
()10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题(单选,每题2分,共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率-1〈β〈0,则结论正确的为:A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像()2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点()3、对于柯勒照明,正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ 2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ 2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ 2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ 2 ()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带h m的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离三、填空题(每空1分,共25分)1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长范围大致1mm~10nm,其中可见光波长范围在之间,波长的光称红外光,而波长的光称紫外光。
光学试题及答案
光学试题及答案1. 光的波动理论是由哪位科学家首次提出的?2. 请解释什么是光的干涉现象,并给出一个实际的例子。
3. 什么是衍射现象?并简述其与干涉现象的区别。
4. 什么是全内反射,它在哪些领域有应用?5. 描述一下光的偏振现象,并解释其在日常生活中的应用。
6. 什么是光的色散现象?请解释为什么天空是蓝色的。
7. 请解释什么是光的折射,以及折射率是如何定义的。
8. 什么是光的多普勒效应?请给出一个实际的例子。
9. 什么是激光,它有哪些特性?10. 请描述一下光纤通信的基本原理。
答案1. 光的波动理论最初是由荷兰物理学家惠更斯提出的。
2. 光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时,它们的振幅相加产生加强或减弱的现象。
例如,肥皂泡上彩色条纹就是光的干涉现象。
3. 衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲,形成新的波前分布的现象。
与干涉不同,衍射不要求光波相干,而是波的自然传播特性。
4. 全内反射是指当光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角时,光完全反射回光密介质中的现象。
这一现象在光纤通信、潜水镜等应用中非常重要。
5. 光的偏振现象是指光波振动方向的有序排列。
偏振光在日常生活中的应用包括偏振太阳镜,可以减少眩光,提高视觉舒适度。
6. 光的色散现象是指光通过介质时,不同波长的光以不同速度传播,导致光的分离。
天空呈现蓝色是因为大气中的分子和微小颗粒对短波长的蓝光散射效果更强。
7. 光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
折射率定义为光在真空中的速度与在介质中速度的比值。
8. 光的多普勒效应是指当光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光频率与光源发射的频率不同的现象。
例如,救护车的警笛声在接近和远离时音调会发生变化。
9. 激光是一种特殊的光,具有单色性、相干性和方向性。
激光在医疗、通信、工业加工等领域有广泛应用。
10. 光纤通信是利用激光在光纤中传播的特性进行信息传输的技术。
工程光学考试试题
光学试题(120分钟)班级__________学号____________姓名____________一 选择题(每小题3分,共30分)1 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面 反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚 度为e ,且n 1<n 2>n 3,1为入射光在n 1中的波长, 则两束反射光的光程差为(A) 2n 2e . (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1). (C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2. (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2. [ ]2 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑. (B) 变疏.(C) 变密. (D) 间距不变. [ ]3 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条 纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起,且高度为 / 4.(B) 凸起,且高度为 / 2. (C) 凹陷,且深度为 / 2.(D )凹陷,且深度为 / 4. [ ]4 在玻璃(折射率n 2=1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1=1.00)正入射时尽可能少反射,MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm [ ]5 对某一定波长的垂直入射光,衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅. (B) 换一个光栅常数较大的光栅. (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动.(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动. [ ]6 在双缝衍射实验中,若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离d 不变,而把两条缝的宽度an 3略微加宽,则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变少. (B) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变多. (C) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目不变. (D) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变少.(E) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变多. [ ]7 如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A) I 0 / 8. (B) I 0 / 4.(C) 3 I 0 / 8. (D) 3 I 0 / 4. [ ]8 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光(A) 是自然光.(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面. (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面. (D) 是部分偏振光.[ ]9 用频率为υ1的单色光照射某一种金属时,测得光电子的最大动能为E k1;用频率为υ2的单色光照射另一种金属时,测得光电子的最大动能为E k2.如果E k1 >E k 2,那么 (A) υ1一定大于υ2. (B) υ1一定小于υ2.(C) υ1一定等于υ2. (D) υ1可能大于也可能小于υ2. [ ]10已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0),则此单色光的波长 必须满足: (A) ≤)/(0eU hc . (B) ≥)/(0eU hc . (C) ≤)/(0hc eU . (D) ≥)/(0hc eU . [ ]二 填空(每小题3分,共30分)1 一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm .若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为____________________mm .(设水的折射率为4/3)2 如图所示,波长为的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上,两劈尖角分别为θ1和θ2,折射率 分别为n 1和n 2,若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等,则θ1,θ2,n 1和n 2之间的关系是_____________.3 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620 mm 过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为_____________nm .(1 nm=10-9m)λn 1 θ1θ2n 24在单缝夫琅禾费衍射实验中,设第一级暗纹的衍射角很小,若钠黄光(1≈589 nm) 中央明纹宽度为 4.0 mm,则2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________.5用波长为546.1 nm(1 nm =10-9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为θ=30°.则该光栅每一毫米上有_____条刻痕.6要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过__________块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的______ 倍.7 已知钾的逸出功为 2.0 eV,如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上,则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________.从钾表面发射出电子的最大速度v max=_____________________.(h =6.63×10-34J·s,1eV =1.60×10-19J,m e=9.11×10-31kg) 8.直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡,园桌中心的光照度等于_______________; 边缘的光照度等于__________________。
工程光学复习题及答案
工程光学复习题及答案一、单项选择题1. 光学中,光的波动性可以通过以下哪个实验来验证?A. 双缝干涉实验B. 单缝衍射实验C. 迈克尔逊干涉仪实验D. 光的偏振实验答案:A2. 以下哪种光学元件可以实现光的会聚?A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 棱镜答案:A3. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 惠更斯C. 斯涅尔D. 爱因斯坦答案:C二、填空题4. 光在真空中的传播速度是_________m/s。
答案:3×10^85. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式_________来表示。
答案:v=λf6. 光的偏振现象表明光是一种_________。
答案:横波三、简答题7. 简述光的干涉现象及其产生条件。
答案:光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时,由于光波的相位差引起的光强分布出现明暗相间的条纹。
产生干涉的条件是:两束光必须是相干光,即它们的频率相同,相位差恒定或满足一定的关系。
8. 什么是光的衍射现象?并举例说明。
答案:光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,光波的传播方向发生改变,形成明暗相间的衍射图样。
例如,当光通过单缝时,会在缝后形成衍射条纹,这种现象称为单缝衍射。
四、计算题9. 已知一束光的波长为500nm,求其在真空中的频率。
答案:根据公式v=λf,光在真空中的速度v=3×10^8 m/s,波长λ=500×10^-9 m,代入公式可得频率f=v/λ=(3×10^8)/(500×10^-9) Hz=6×10^14 Hz。
10. 一束光从空气斜射入水中,入射角为30°,求折射角。
答案:根据斯涅尔定律n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1为空气的折射率,n2为水的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角。
空气的折射率n1≈1,水的折射率n2≈1.33,代入公式可得sinθ2=n1sinθ1/n2=1×sin30°/1.33≈0.433,因此θ2≈26.3°。
工程光学期末试卷
2.用——片可消除透镜成像中的毛刺,提高成像清晰度。
3.光的——具有束缚电磁辐射的性质,让光线在介质中传输。
4.玻璃棒可以通过——现象使得光线发生全反射,实现光信号的传输。
5.玻璃棒可以通过——现象使得光线从两端射入玻璃棒中的一端出来。
6.折射率大于1的物质是——,折射率小于1的物质是——。
A. 标准物光在接近垂直入射时不会发生色散
B. 放大率越大的显微镜分辨率越低
C. 白光经过准直器会变成单色光
D. CD和DVD播放时不需要激光
5.折射角的大小与哪些物理量有关?
A. 入射角和反射率
B. 入射角、介质折射率、以及入射角所在介质与出射角所在介质折射率之比
C. 透镜的焦距和透镜与物体距离
D. 透镜的表面曲率和汇聚光线焦点
四、计算题
12.阳光照射垂直放置的水平窗户,折射角为30度。求窗户的折射率。
13.物镜的焦距为5cm,成像距离为20cm,求物距。
14.一根长为10cm,折射率为1.5的四棱柱形玻璃棒,试求玻璃棒中总共能发生光线在两端间的全反射次数。
五、简述题
请简述折射和反射现象,并且分别在实际生活中的应用。
折射是指光线从一种介质向另一种介质传播时的曲线反射现象。反射是指光线遇到表面后被反弹的现象。在实际生活中,折射和反射广泛应用于许多领域。例如,折射现象被广泛应用于光学透镜中,使得光能够聚焦,从而得到清晰的成像。另外,光纤通讯技术也广泛运用到了折射现象,光线沿着玻璃棒在两端反复发生全反射,以实现光信号的传输。反射现象也有很多应用,例如电视背景板和任何类似于反射镜的物体都是通过反射现象来达到的。LED灯的反射杯就是一种应用了反射原理的光学装置,它能够让光线往一个方向聚集,以达到更好的照明效果。
光信121工程光学考试卷
淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
()2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方空间焦距相等。
()5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
()6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
()7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
()9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中红光对应的折射率比蓝光大。
()10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题(单选,每题2分,共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率-1〈β〈0,则结论正确的为:A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像()2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点()3、对于柯勒照明,正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ2()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带h m的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离12三、填空题(每空1分,共25分) 1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ,其中可见光波长范围在 之间,波长 的光称红外光,而波长 的光称紫外光。
(工程光学基础)考试试题库1
1.在单缝衍射中,设缝宽为a ,光源波长为λ,透镜焦距为f ´,则其衍射暗条纹间距e 暗=f aλ',条纹间距同时可称为线宽度。
2.当保持入射光线的方向不变,而使平面镜转15°角,则反射光线将转动30° 角。
3.光线通过平行平板折射后出射光线方向__不变_ ___ ,但会产生轴向位移量,当平面板厚度为d ,折射率为n ,则在近轴入射时,轴向位移量为1(1)d n- 。
4.在光的衍射装置中,一般有光源、衍射屏、观察屏,则衍射按照它们距离不同可分为两类,一类为 菲涅耳衍射,另一类为 夫琅禾费衍射 。
5.光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射。
n e <n o 的单轴晶体称为负单轴晶体 。
6.1/4波片的附加相位差为(21)0,1,2, (2)m m π+=±±,线偏振光通过1/4波片后,出射光将变为 椭圆偏振光或圆片遮光 。
7.单个折射球面横向放大率β=nl n l'' ,当-1<β<0时,成像性质为 物像处于球面的两侧,成倒立缩小像 。
8.两列波相干的条件 有方向相同的振动分量 、振动频率相同 、 相位差稳定_。
9.假设光波的偏振度为p ,则p=0时表示 自然光,p=1时表示线偏振光,0<p<1时表示部分偏振光。
10.菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是明的,也可能是暗的,而夫琅和费衍射图样的中心点是明 的。
11.光波的振动方向与传播方向互相 垂直 ,所以光波是横波 。
12.当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上,其反射光为线偏振光,折射光为_部分 偏振光。
13.光线通过双平面镜后,其入射光线与出射光线的夹角为50°,则双平面镜的夹角为25° 。
14.在迈克尔逊干涉仪中,用单色光源直接照明,若反射镜M 1、M 2严格垂直,则此时发生 等倾(等倾或等厚)干涉,可观察到中央或明或暗的一系列同心圆环,圆环中央疏、边缘密_(描述条纹特点),若M 1与M 2’间的厚度每减少2λ的距离,在条纹中心就消失 一个条纹。
光电信息专业工程光学试卷(AB)
学院:专 业:学号:姓名:装订线广东工业大学考试试卷 (A ) 课程名称: 《工程光学》 试卷满分 100 分 考试时间: 年 月 日 ( 第17 周 星期三) 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷得分 评卷签名 复核得分 复核签名 一、单项选择题(每小题4分,总20分) 1. 要得到垂轴放大率为4倍的实像,一个物体应放在曲率半径为R 的凹面反射镜前 A . R B. 3R/8 C. 5R/8 D. R/2 2. 照相机的视场光阑是 A .底片框 B. 光圈 C. 物镜框 D. 被拍摄物体 3.一个身高为L 的人照镜子时,要想看到自己的全身,则镜子需要的最小长度是 A . L /3 B . L/2 C . L D . 2L 4.光学系统在满足正弦条件时: A . 轴上点和近轴点都不能成理想像 B . 轴上点和近轴点都能成理想像 C. 只有轴上点能成理想像 D . 只有近轴点能成理想像 5.对于结构和孔径光阑对称的全对称光学系统,当以β=-1×成像时, A . 没有垂轴像差 B . 没有轴向像差 C . 垂轴像差和轴向像差都有 D . 垂轴像差和轴向像差都没有 二、填空题(每空4分,总20分) 1.用焦距为450mm 的翻拍物镜拍摄文件,文件上压一块折射率为1.5,厚度为15mm 的玻璃平板,若拍摄倍率为β=-1,则物镜物方主面到平板玻璃第一面的距离为 mm 。
2.显微镜的物方远心光路是通过将孔径光阑放置在 来实现的。
3. 照相物镜的焦距是f ’,底片尺寸为L ×L ,该照相物镜的最大视场角为 。
(用反正切表示角度即可) 4.人眼的视角分辨极限为1',如果要分辨明视距离处视角为20''的物体,则需借助的放大镜的放大率为 。
5.一个折射率为n ,折射角为α的光楔,光线经过光楔后偏向角为 。
1.(本题8分)作图法画出由负薄透镜和正薄透镜组合系统的像方总焦点和主平面的位置图三(2)题图图四(3)题图2.(本题7分)设输入为右手坐标系,在下图三(2)中画出相应的输出坐标系四、计算题(总35分)答题纸不够可写背面,请注明题号1.(本题10分)有一半径r的透明玻璃球,如果在其后半球面镀上反射膜,问此球的折射率n为多少时,从空气入射的光经此球反射后仍按原方向出射?(要有理论分析和相应的公式及结论)2.(本题13分)希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜,焦距f' =1200mm,由物镜顶点到像面的距离L=700 mm,由系统最后一面到像平面的距离(工作距)为l k’=400mm,按最简单结构的薄透镜系统考虑,求系统结构,并画出光路图。
工程光学--期末考试试题
工程光学--期末考试试题测控专业--工程光学--期末考试试题一、选择题(每小题2分,共20分)1.一个平行细光束经过一个球面镜后汇聚于镜前50mm处,则该球面镜的曲率半径等于:A。
-100mmB。
-50mmC。
50mmD。
100mm2.一个照相物镜能分辨的最靠近的两直线在感光底片上的距离为2μm,则该照相物镜的分辨率为:A。
2μmB。
0.5线/μmC。
50线/mmD。
500线/mm3.一个发光强度为I的点光源悬挂于桌面上方2米处,则桌面上的最大光照度为:A。
I/4B。
I/2C。
2ID。
4I4.对显微镜系统正确的描述是:A。
显微镜系统的出射光瞳在目镜之前。
B。
对显微镜的单色像差一般用C光(656.3nm)来校正。
C。
显微镜的数值孔径与其物镜和目镜均有关。
D。
显微镜的数值孔径越大,景深越小。
5.焦距为100mm的凸薄透镜,其光焦度Φ为:A。
0.01mm-1B。
0.01mmC。
0.02mm-1D。
0.02mm6.以下关于光学系统成像的像差,正确的描述是:A。
轴上物点成像可能存在的像差有球差和正弦差。
B。
目视光学系统一般对F光(486.1nm)和C光(656.3nm)消色差。
C。
畸变不仅使像的形状失真,而且影响成像的清晰。
D。
对单正透镜通过改变其设计参数可以完全校正球差。
7.焦距为200mm的透镜对一无穷远处物体成实像,则像距等于:A。
∞B。
-∞C。
200mmD。
-200mm8.一个高10mm的实物通过某光学系统成倒立实像,像高20mm,则成像的垂轴放大率β为:A。
β=-2B。
β=-1/2C。
β=1/2D。
β=29.一个平面光波可以表示为exp(jkz-wt),在传播介质的折射率是:A。
0.65B。
1.5C。
1.54D。
1.6510.强度为I的自然光通过起偏器后,出射光是:A。
强度为I的线偏振光。
B。
强度为I/2的线偏振光。
C。
强度为I的自然光。
D。
强度为I/2的自然光。
二、填空题(每小题2分,共10分)1.一束强度为I、振动方向沿铅垂方向的线偏振光通过一个检偏器后,透过光的强度为I/2,则检偏器透光轴与铅垂方向的夹角为(45度)。
工程光学期末考试题
工程光学(上)期末考试参考答案一.问答题:(共12分,每题3分)1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质?答:摄影物镜的三个重要参数是:焦距'f 、相对孔径'/f D 和视场角 2。
焦距影响成像的大小,相对孔径影响像面的照度和分辨率,视场角影响成像的范围。
2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么?答:为了保证测量精度,测量仪器一般采用物方远心光路。
由于采用物方远心光路时,孔径光阑与物镜的像方焦平面重合,无论物体处于物方什么位置,它们的主光线是重合的,即轴外点成像光束的中心是相同的。
这样,虽然调焦不准,也不会产生测量误差。
3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么?答:显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差,如:球差、正弦差等。
照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。
因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统,而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。
4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点?答:评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh )判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数(OTF )法等5种。
瑞利判断便于实际应用,但它有不够严密之处,只适用于小像差光学系统;中心点亮度法概念明确,但计算复杂,它也只适用于小像差光学系统;分辨率法十分便于使用,但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响,结果不够客观,而且它只适用于大像差系统;点列图法需要进行大量的光线光路计算;光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法,既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响,既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。
二.图解法求像或判断成像方向:(共18分,每题3分)1.求像A 'B '(图中C 为球面反射镜的曲率中心) 2.求像A 'B '3.求物AB 经理想光学系统后所成的像,并注明系统像方的基点位置和焦距 4.判断光学系统的成像方向5.求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6.判断棱镜的成像方向题2-2图题2-3图题2-4图题2-6图三.填空:(共10分,每题2分)1.照明系统与成像系统之间的衔接关系为:①__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量___ ②__保证两个系统的光瞳衔接和成像关系_________________ 2.转像系统分___棱镜式___________和___透镜式__________两大类, 其作用是:_使物镜所成的倒像转变为正像。
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淮海工学院13 - 14 学年第 1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
()2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方空间焦距相等。
()5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
()6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
()7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
()9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中红光对应的折射率比蓝光大。
()10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题(单选,每题2分,共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率 -1〈β〈0,则结论正确的为:A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像()2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点()3、对于柯勒照明,正确的述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ2 ()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带hm的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85hm处 B、0.707hm处C、0.50hm处 D、0.25hm处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离页脚三、填空题(每空1分,共25分)1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长围大致1mm~10nm,其中可见光波长围在之间,波长的光称红外光,而波长的光称紫外光。
2、如图所示为两个透明介质的分界面∑,折射率分别为n=1、n`=1.5,试导出一对有限远共轭点成完善成像的单个折射面∑的面形方程。
3、节点是角放大率等于+1的一对共轭点,若理想光学系统的物方像方焦距分别为f和 f `,则以焦点为原点的节点位置xJ= ,x`J`= 。
4、光楔顶角为α折射率为n,当两光楔主截面平行,两楔角方向相同、相反和反向相同时,出射光线方向如何?其偏向角δa = ,δb=,δc= 。
5、孔径光阑经前面光学系统成的像叫,经后面光学系统成的像叫。
视场光阑经前面光学系统成的像叫,经后面光学系统成的像叫。
6、望远系统中,若孔径光阑位于物镜像方焦面上称,可用来准确测;若孔径光阑位于物镜物方焦面上,称,可用来准确测。
7、一面积为1cm2 的余弦平面辐射体,光通量为100lm,则光亮度L=,平面法向光强度IN= ,光出射度M= 。
与平面余弦辐射体正对方向有一平面物,两平面平行相距1m,中心在同一法线轴上,平面物面积10cm2,则平面物上光照度E= 。
8、对于单个折射球面,有三个特殊物点位置不产生球差,他们是(1),(2),(3),称齐明点。
9、照相机照相认为物在无限远,胶片曝光量与胶片上照度有关,光圈数F扩大一倍,照度将倍。
四、作图题(10分)1、用作图法求下面图中物点A的像点A`(3分×2=6分)2、画出二次反射直角棱镜的展开图,并写出光轴长度L(2分)3、图为斯密特屋脊棱镜,设输入为右手坐标系,画出相应的输出坐标系。
(2分)页脚五、计算题(35分)1、(6分)有一光线以300角入射于n=1和n`=1.5的平面分界面上,若以入射点为原点,法线从空气指向介质为y轴,界面方向为x轴,写出入射光线A、反射光线A``和折射光线A`的矢量式。
2、(6分)一平凸透镜,r1=50mm,r2=∞,d=10mm,n=1.5,一高为5mm的物体垂直光轴放置,离透镜凸面-20mm,求像的位置和像高。
3、(10分)一光学系统由两透镜组成,焦距分别为100mm和50mm,相距为20mm,求组合焦距和基点位置,并在图上标出。
一物高为10mm,距第一透镜30mm,则求像的位置和像高。
4、一显微镜物镜的垂轴放大倍率β=-5x,数值孔径NA=0.2,共轭距L=240mm,物镜框是孔径光阑,目镜焦距f `e=25mm。
(1)求显微镜的视觉放大率(2)求出射光瞳直径(3)求出射光瞳距离(镜目距)(4)斜入射光照明时,λ=0.55μm,求目镜的通光孔径。
(5)求物镜通光孔径(6)设物高2y=4mm,渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径。
页脚5、(6分)一放大镜焦距f `=25mm,通光孔径D=20mm,眼睛距放大镜为50mm,像距离眼睛在明视距离250mm,渐晕系数K=50%,试求:(1)视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置有关公式页脚页脚2sin 2sin,2,``),11`(`)11(,])1()()[1(`,)cos cos `(`)(2``,5.0,)`(41````,`11`1,`````min 21,22121`1221222220αδαεεϕϕϕϕϕβρρλστπ+=±=∆-+==--=-+=-+--=-+-+=⋅-===-=-=-⋅--=Γn p a p d ln nl d n n f l d nn f l d n r r n n r nr f N I n I n n n A A A N N A A NA f D L E rn n l n l n f l l f D l p l f F F 明淮 海 工 学 院13 - 14 学年 第 1 学期 工程光学 试卷(A 卷闭卷)答案 一、判断题1、×2、√3、√4、×5、×6、×7、√8、√9、× 10、√二、选择题1、C2、D3、B4、C5、B6、B7、B8、A9、A 10、C三、填空题1、380~760nm 大于760nm 小于400nm2、5.1200100)200(5.1)100(222222⨯+=++-++++y x z y x z3、f ` f4、2(n-1)α 0 2、-(n-1)α5、入瞳 出瞳 入窗 出窗6、物方远心光路 物高度 像方远心光路 物距7、106/π=3.18×105cd/m 2 31.8cd 106l m/m 2 31.8l x8、(1)L=0(L`=0,β=1)(2)L=r(=L`,β=n/n`), (3)L=(n+n`)r/n(L`=(n+n`)r/n`,β=n 2/n`2) 9、缩小1/4倍 四、作图题 1、2、3、页脚五、计算题 1、)2(414.12548.0232)cos cos `()2(2322322321)(2)2(232160sin 60cos ,2222000分分分解j ij j i N I n I n n n A A j i j j i A N N A A j i A ji A j N :+=++=-+-+='-=⨯-+=⋅-=''+=+== 2、 )3(,25.6`1``)3(,67.31`,05.475.1`1,5.4725.1``,5.37`,505.0201`5.121222222221111111分成虚像分mm y y l n l n mm l l l l n l n mm l l ====-==---===-==--ββββ 3、解:φ=φ1+φ2-dφ1φ2=1/100+1/50-20/100×50=13/500 f`=500/13=38.46mm (2分)l `F` =f`(1-d/f`1)=38.46×(1-20/100)=30.77mm (1分) l `H`=l `F`-f`=30.77-38.46=-7.69mm (1分)l F =-f`(1-d/f`2)=-38.46×(1-20/50)=-23.08mm (1分) l H =l F -f=-23.08+38.46=15.38mm (1分) 图(1分)l =-(30+15.38)=-45.38mm1/l `-1/(-45.38)=1/38.46 ,l`=252.21mm (1分) l`*2=252.21-7.69=244.5mm (1分)y`=l `y/l =252.21×10/(-45.38)=-55.58mm (1分)4、解:(1)Γe =250/f`e =10,Γ=βΓe =-50x (1分) (2)物镜,l `-l =200,l `/l =-5, l =-40mm,l `=200mm 1/l `z -1/(-200-25)=1/25,l `z =28.125mm NA=nsinu sinu=0.2 tanu=0.204孔径光阑口径D=2×tanu×(-l )=2×0.204×40=16.32mm 出瞳直径D`=16.32×28.125/225=2.04mm (1分) (3) l `z =28.125mm (1分)(4) σ=0.5λ/NA=0.5×0.55×10-3/0.2=0.00138mm (1分) (5)D 物=D 孔=16.32mm (1分)(6)D 目/[2×(200+25)]=2/40, D 目=22.5mm (2分)5、解:(1))2(2.22,25112001,20050250)3()2(11.1192.025022,92.0tan tan 2.050102tan ,5.0)2()2(92550252501`分分分口mm l l l mm y p D k f l f f D l p l f -==--=-='-=⨯⨯==Γ'==='='==-+=''-'=⋅'-''-'=Γωωω淮 海 工 学 院13 - 14 学年 第 1 学期 工程光学 试卷(B闭卷)题号一二三四五(1)五(2)五(3)五(4)五(5)总分核分人分值10 20 24 10 6 9 6 9 6 100得分()1、物经一光学系统后在某处成一实像,现若在像处放物,则必在原物处能接收到像。