天大工程光学(上)期末考试试卷及答案
工程光学期末考试题库试题含答案详解
一、填空题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= ___ ，条纹间距同时可称为。
2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动角。
3．光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,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_______ 。
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 ____ ，另一类为 _____ 。
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________ 。
ne <no的单轴晶体称为 __________ 。
6．1/4波片的附加相位差为 _______ ,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为 __________ 。
7．单个折射球面横向放大率β= ，当-1<β<0时，成像性质为。
8．两列波相干的条件 ____ ___________ 、_____________ _9.假设光波的偏振度为p，则p=0时表示 ____ ____ ，p=1时表示_____ ___ __ ,0<p<1时表示 _____ _____ 。
10.菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是___ ____的，也可能是_ 的，而夫琅和费衍射图样的中心点是___________ 的。
11.光波的振动方向与传播方向互相 ____ __ ,所以光波是 ___ ____ 。
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_______ _ 偏振光，折射光为____ __ 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 _______ 。
14.在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M1、M2严格垂直，则此时发生（等倾或等厚）干涉，可观察到__________ ___ __（描述条纹特点）,若M1与M2’间的厚度每减少 _______ 的距离,在条纹中心就一个条纹15.限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为，限制物体成像范围的光阑称为，能够在像平面上获得足够清晰像的空间深度称为。
光学期末考试卷答案
考题2评分标准一、填空题（每空1分，共10分）1. D λ/d （1分）；变大（1分）2. 凹（1分）；200度（1分）3. 菲涅耳衍射（1分）；夫琅禾费衍射（1分）4. r 1+r 2+r 3（1分）；n 1r 1+n 2r 2+n 3r 3（1分）5.物方焦点（1分）；像方焦点（1分）二、简答题（每小题5分，共10分）1．已知弹性薄片的相速度为p v a=，其中a 是常数，求其群速度。
答：由 ()y p p d v v v d λλ=- 得 2y a v λ= （5分） 2. 两个正交偏振器之间插入一块λ/2波片，强度为I 0的单色光通过这一系统，如果波片绕光的传播方向旋转一周，问将看到几个光强极大值和极小值？并写出光强数值大小。
答：分别将看到4个极大和4个极小值（2分）。
（当波片光轴平行或垂直于起偏器光轴时完全消光，出现极小值。
）光强为0；（当波片光轴与偏振器光轴成45度角时，出现极大。
）光强为I 0/2。
（3分） 三、选择题（每小题3分，共30分）1B （3分）；2D （3分）；3A （3分）；4A （3分）；5B （3分）；6D （3分）；7A （3分）； 8B （3分）；9A （3分）；10D （3分）四、作图题（10分）五、计算题（每小题10分，共40分）1．解： (1) 由公式 0r y d λ∆= 得 550 6.4100.08cm 0.04y -∆=⨯⨯= （5分） (2) 62100.01sin tan 0.04810cm 50y r r d d d r θθ--≈≈===⨯ ()6215228106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯=⨯ （5分） 2．解： s i n d j θλ= d = 24000Å （2分）jN λλ=∆ N = 60000条 （3分）, =3, 1,2d j j k b k == b 1=8000 Å, b 1=12000 Å（3分）L =Nd =60000×24000 Å=0.144m （2分）3解：(1) ()()πλπ122+=-k n n d e o (2分) ()()()cm k n n k d e o 31075.21212-⨯⨯+=-+=π (3分) (2) 由(1)可知该波片为λ/2 波片，要透过λ/2 波片的线偏振光的振动面和入射光的振动面垂直即：2θ=90° (2分)得到：θ=π/4 (3分)4.解：分成两半透镜，对称轴仍是PKO ，P 1 ，P 2 构成两相干光源， 相距为d 。
工程光学期末考试题库试题含答案详解
⼯程光学期末考试题库试题含答案详解⼀、填空题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= ___ ，条纹间距同时可称为。
2．当保持⼊射光线的⽅向不变，⽽使平⾯镜转15°⾓，则反射光线将转动⾓。
3．光线通过平⾏平板折射后出射光线⽅向___ ___ ,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_______ 。
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 ____ ，另⼀类为 _____ 。
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________ 。
neo的单轴晶体称为 __________ 。
6．1/4波⽚的附加相位差为 _______ ,线偏振光通过1/4波⽚后，出射光将变为 __________ 。
7．单个折射球⾯横向放⼤率β=，当-1<β<0时，成像性质为。
8．两列波相⼲的条件 ____ ___________ 、_____________ _9.假设光波的偏振度为p，则p=0时表⽰ ____ ____ ，p=1时表⽰_____ ___ __ ,0时表⽰ _____ _____ 。
10.菲涅尔圆孔衍射图样的中⼼点可能是___ ____的，也可能是_ 的，⽽夫琅和费衍射图样的中⼼点是___________ 的。
11.光波的振动⽅向与传播⽅向互相 ____ __ ,所以光波是 ___ ____ 。
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_______ _ 偏振光，折射光为____ __ 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 _______ 。
14.在迈克尔逊⼲涉仪中，⽤单⾊光源直接照明，若反射镜M1、M2严格垂直，则此时发⽣（等倾或等厚）⼲涉，可观察到__________ ___ __（描述条纹特点）,若M1与M2’间的厚度每减少 _______ 的距离,在条纹中⼼就⼀个条纹15.限制进⼊光学系统的成像光束⼝径的光阑称为，限制物体成像范围的光阑称为，能够在像平⾯上获得⾜够清晰像的空间深度称为。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
天津大学2014-2015学年工程光学期末考试试卷
天津大学工程光学（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题2-3图题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：________________________,题2-4图题2-5图题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。
四．计算题：（共60分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
最新工程光学试题(1)
工程光学期末考试试卷一．判断题：（共10分，每题2分）1 光线是沿直线传播的（×）2 理想光学系统的物方主平面与像方主平面共轭（√）3入射光线不变，平面反射镜旋转φ角，则反射光线也旋转φ角（×）4具有相同的物镜焦距和视角放大率的伽利略与开普勒望远镜，开普勒望远镜筒长要长（√）5显微系统用于测长等目的时，为消除测量误差，孔径光阑应放在物镜的像方焦平面上，称为“像方远心光路”（×）二.填空题（共20分，每空2分）1.光以60度的入射角射到一玻璃板上，一部分光反射，一部分光折射观察到反射光和折射光互成90度角，则此玻璃的折射率为_________________。
2.转像系统分____________________和___________________两大类。
3.两个凸透镜的焦距分别为20mm,60mm，相距70mm，则两透镜的组合焦距为_________________。
4.设物A满足左手系，经光学系统28次反射后成像B，则像B满足_________________系。
5.一学生带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_________________。
6.物方远心光路的孔径光阑位于_________________。
7.一开普勒望远镜的物镜焦距为100mm，目镜焦距为20mm，则此望远镜的筒长是_________________。
8.人眼观察远处物体时，刚好能被眼睛分辨的两点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直径为D。
光在空气中的波长为λ，n为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为_______________三．图解法求像或判断成像方向：（共25分，每题5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. 判断棱镜的成像方向题2-2图四.简答题（共10分，每题5分）1为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路，为什么？ 2什么是孔径光阑，入瞳和出瞳，三者是什么关系？五．计算题：（共35分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
天津大学光学工程真题
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zxy题2-4图zx yCAB题2-1图F 'ABFH H ' 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：________________________, ________________________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。
四．计算题：（共60分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题:1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像:光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F '，像方主点（H '，物方焦点（F）,物方主点（H ）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳:孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳:孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60、'（=1、）9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发岀的光线在系统的作用下所有的岀射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I'和U '很小。
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。
工程光学期末考试题库试题含答案详解
一、填空题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= ___ ，条纹间距同时可称为。
2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动角。
3．光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,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_______ 。
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 ____ ，另一类为 _____ 。
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________ 。
ne <no的单轴晶体称为 __________ 。
6．1/4波片的附加相位差为 _______ ,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为 __________ 。
7．单个折射球面横向放大率β= ，当-1<β<0时，成像性质为。
8．两列波相干的条件 ____ ___________ 、_____________ _ 9.假设光波的偏振度为p，则p=0时表示 ____ ____ ，p=1时表示________ __ ,0<p<1时表示 _____ _____ 。
10.菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是___ ____的，也可能是_ 的，而夫琅和费衍射图样的中心点是___________ 的。
11.光波的振动方向与传播方向互相 ____ __ ,所以光波是 ___ ____ 。
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_______ _ 偏振光，折射光为____ __ 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 _______ 。
14.在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M1、M2严格垂直，则此时发生（等倾或等厚）干涉，可观察到__________ ___ __（描述条纹特点）,若M1与M2’间的厚度每减少_______ 的距离,在条纹中心就一个条纹15.限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为，限制物体成像范围的光阑称为，能够在像平面上获得足够清晰像的空间深度称为。
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、项选择题（每小题2分，共20分）1一平行细光束经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．－100mm B．－50mm C．50mm D．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． 2μm； B． 0.5线/μm； C． 50线/mm； D． 500线/mm；3．一个发光强度为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/4 B．I/2 C．2I D． 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-1； B．0.01mm； C．0.02mm-1； D．0.02mm；6．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．200mm； D．–200mm；8．一个高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=－2× B．β=－1/2× C．β=1/2× D．β=2×9．一个平面光波可以表示为，则该平面波所在传播介质的折射率是：A． 0.65； B． 1.5； C． 1.54； D． 1.65；10．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（度）。
天大工程光学(上)期末考试试卷及答案
建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况工程光学（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题2-3图题2-2图建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况三．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：________________________,题2-4图题2-5图题2-6图建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况________________________和_______________________。
光学期末考试试题及答案
光学期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦2. 下列哪项不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 光栅衍射3. 光的偏振现象说明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 非线性4. 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. 麦克斯韦5. 以下哪个不是光的偏振器？A. 偏振片B. 光栅C. 偏振镜D. 偏振棱镜二、填空题（每空2分，共20分）6. 光的三原色是________、________和________。
7. 光的全反射现象发生在________中，当光从________介质进入________介质时。
8. 光的衍射现象说明了光具有________性。
9. 光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的________不同。
10. 光的偏振现象可以通过________来实现。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述光的干涉条件。
12. 解释光的偏振现象及其应用。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 假设有一个单缝衍射实验，单缝宽度为0.5mm，光波长为600nm，求第一级衍射极大值的角位置。
14. 一个光栅，其光栅常数为0.2mm，入射光波长为500nm，求第一级衍射极大值的角位置。
五、论述题（10分）15. 论述光的量子性及其在现代光学技术中的应用。
答案一、选择题1. B2. B3. B4. C5. B二、填空题6. 红、绿、蓝7. 光密，光密，光疏8. 波动9. 折射率10. 偏振片三、简答题11. 光的干涉条件是：两束光的频率相同，相位差恒定，光程差小于或等于相干长度。
12. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只在一个平面内振动。
偏振现象的应用包括偏振太阳镜减少眩光，偏振片用于摄影中减少反射，以及在液晶显示技术中的应用。
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）。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工程光学（上）期末考试参考答案
一． 简答题：（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
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。
3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_____-0.2 米________, 该学生裸眼所能看清的最远距离为___眼前0.2米__________。
4．光通过光学系统时能量的损失主要有：_两透明介质面上的反射损失______, __介质吸收的损失_____________和_____反射面的光能损失__。
5．激光束聚焦要求用焦距较__短____的透镜，准直要用焦距较__长______的透镜。
题2-4图
题2-6图
题2-3图
四． 计算题：（共60分）
1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x
6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位
置和焦距，并画出光路图。
（10分）
解：6'
''' 321-=-=-=-
=f f h h f f e o Γ , 求得：(mm)f 180'-=
(mm)
f f l H 21018030)'(''3=+=-+=
(mm)l F 30'=
答：组合后的焦距是-180mm 。
基点位置如图所示。
其光路图如下所示：
2．已知，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。
物A 位于第一球面前mm 50处，第二面镀反射膜。
该物镜所成实像B 位于第一球面前mm 5，如图所示。
若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n 。
（20分） 解：
设：透镜的折射率为n
物点A 经1r 折射成像在A'处，将已知条件mm l 50-=代入公式 r n n l n l n -=
-''' 得 20150
1'1-=
--n l n ----① A'经2r 反射后，成像于B'点。
故将''112l d l l =-=，代入反射面公式r l l 2
1'1=
+，得： 101'
1'112-
=+l l ----② B'点再经1r 折射成像在B 点。
根据光路的可逆性，将B 视为物，B'点视为像，有5)5(3=+=-d l ，代入折射公式，得：
2015
1'12-=+n l ----③ 由①②③式解得： 6.1=n 答：透镜的折射率为1.6。
3．已知物镜焦距为mm 500，相对孔径101
，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为
mm 400，物镜最后一面到像平面的距离为mm 300。
（1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；（8分）
（2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为mm 2，求望远镜的视觉放大率；（4分） （3）求目镜的焦距、放大率；（4分）
（4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；（6分） （5）望远镜的分辨率；（2分） （6）如果视度调节为
5折光度，目镜应能移动的距离。
（2分）
（7）画出光路图。
（4分）
解：根据题意，画出物镜的结构图如下：
f '=500
400
300
d
H '
F '
u 2'
h 1
F 1'
h 2
u 1'
(1)将mm f 500'=和mm d 100=代入公式 ⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪
⎪⎨⎧=-===300''
''''211
12
11
121h tgu dtgu h h tgu h f tgu h f ，得：)(250'1mm f = 将''21f f d --=∆代入牛顿公式
∆
'
''21f f f -
=，得：)(300'2mm f -=
(2)因101'=f D ，则：)(50101500mm D =⨯=
x D D 25250
'-=-=-
=Γ
(3)
x e o f f 25''-=-
=Γ ， )(2025500'mm f e ==
x e e f 5.1220250'250===
Γ
(4)望远镜系统的结构如下图所示：
将mm l 1001-=和mm f 200'2-=代入公式'11'1f l l =-，得：mm l 67.66'1-= 将mm l 67.386)32067.66(2-=+-=和mm f e 20'=代入公式
'1
1'1f l l =-， 得出瞳距：)(09.21'mm l z =
(5)
"8.2
50
"
140
"
140
=
=
=
D
φ
(6)
)
(2
1000
20
5
1000
'
52
2
mm
f
x e±
=
⨯
±
=
±
=
∆
(7)望远系统光路图如下：。