考研-应用光学-北京理工大学
北京理工应用光学习题
第一章 : 几何光学基本原理 ( 理论学时: 4 学时 )
•讨论题:几何光学和物理光学有什么区别?它们研究什么内容?
•思考题:汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸面,而不做成平面?
•一束光由玻璃( n=1.5 )进入水( n=1.33 ),若以45 ° 角入射,试求折射角。
•证明光线通过二表面平行的玻璃板时,出射光线与入射光线永远平行。
•为了从坦克内部观察外界目标,需要在坦克壁上开一个孔。假定坦克壁厚为 200mm ,孔宽为 120mm ,在孔内部安装一块折射率为 n=1.5163 的玻璃,厚度与装甲厚度相同,问在允许观察者眼睛左右移动的条件下,能看到外界多大的角度范围?
•一个等边三角棱镜,若入射光线和出射光线对棱镜对称,出射光线对入射光线的偏转角为40 °,求该棱镜材料的折射率。
•构成透镜的两表面的球心相互重合的透镜称为同心透镜,同心透镜对光束起发散作用还是会聚作用?
•共轴理想光学系统具有哪些成像性质?
第二章 : 共轴球面系统的物像关系 ( 理论学时: 10 学时,实验学时: 2 学时 )
•讨论题:对于一个共轴理想光学系统,如果物平面倾斜于光轴,问其像的几何形状是否与物相似?为什么?
•思考题:符合规则有什么用处?为什么应用光学要定义符合规则?
•有一放映机,使用一个凹面反光镜进行聚光照明,光源经过反光镜以后成像在投影物平面上。光源高为 10mm ,投影物高为 40mm ,要求光源像高等于物高,反光镜离投影物平面距离为 600mm ,求该反光镜的曲率半径等于多少?
•试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外,球心和焦点之间,焦点和球面顶点之间三个不同的位置。
北京理工大学应用光学第四章
2
2
2
将以上sin I , cosI 代入,得到
D 0.7071a 2n2 1 1 2n2 1
若采用K9玻璃,n 1.5163, D 0.334a
24
为了在一定通光口径下减小棱镜体积,可以把两个 同样的直角棱镜沿斜面胶合在一起,形成立方棱镜
25
使用立方棱镜时要注意: 光束是分两束分别通过两个棱镜进入系统,过 了棱镜又合成一束,原来角度一致的平行光通 过系统后还应该角度一致,要求两个棱镜反射 面严格平行; 入射圆形光束时,出射为两个半圆;不能在圆 形光束中工作; 入射面与光轴不垂直,只能使用在平行光路中 。
L=51.21,e=L/n=33.8
50
100
36
第五步:求第二面通光口径
5 100 100 x 50 33.8 16.2
x 0.81
10
D2 10 2x 11.62
第六步:求新像面位置 L2’=50-33.8=16.2
D1
D2 x
5
50
33.8
100
37
§4-7 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法 目的 1.已知平面镜棱镜系统,判断其成像方向
2. 根据对光轴方向位置和成像方向的要求,设 计一个平面镜棱镜系统
38
表示平面镜棱镜系统的物像方向的方法
用一个直角坐标系表示物 x: 与入射光轴重合 y:位在主截面内 z:垂直于主截面 同样,用x’,y’,z’表示像的坐标
考研-应用光学-北京理工大学
说明:以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业
课历年真题中的问答题部分的一些题目,仅供需要的同学参考。由
于时间当时较紧,有些地方可能会有错误。其中每个问题后【】里
面的数字代表考试中出现的次数。
1. 什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质?【2】
物象空间符合“点对应点,直线对应直线,平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统”。
性质: (1)位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
(2)位于过光轴某一截面的物点,其像点也在该平面内。
(3)过光轴的任意截面的成像性质都相同。
(4)垂直于光轴的同一平面的物所成的像,其几何形状与物完全相似。
(5)位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴
(6)如果已知两对共轭面位置和放大率;或者一对共轭面的位置和放大率,以及轴上两对共轭点的位置,则其他一切像点都可以随之确定。
2. 什么叫做“目视光学仪器的视度调节?什么叫近视眼?什么叫远视眼?对于近视眼和远视眼应该分别如何调节?【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用,可以改变目镜的前后位置,使仪器所成的像不在无限远处,而是位于目镜的前方或后方的一定距离上,以适应近视或远视的需要,这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼;近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。近视眼戴负透镜,远视眼带正透镜。
对于近视眼,目镜向前调节;对于远视眼,目镜应向后调节。
3. 什么时棱镜的展开?在应用棱镜展开时,为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性,棱镜的结构必须满足哪两个要求?【4】
北京理工大学820应用光学1999-08、11、13-14年(11年回忆版)考研专业课历年真题汇编
第1页,共3页 一、问答题(共60分,每小题6分)
1.用显微镜观察相距0.0005mm 的两物点,采用划线对准的方式,视放大率至少要多少?
2.什么叫望远镜的视角分辨率和衍射分辨率?已知望远镜的视放大率为30×,出瞳距离为1.5mm ,求该望远镜的视角分辨率和衍射分辨率。
3.什么叫主平面?什么叫节平面?主平面和节平面什么条件下重合?
4.什么叫波像差?光学系统成像质量的判断标准是什么?
5.已知棱镜展开厚度为d = 50mm ,折射率n = 1.5,求像面的移动距离。
6.一个发光圆盘(可视为朗伯光源),在与法线成30°角方向上的光强为I 。求出射光通量。
7.什么是光圈数?在5.6、8、11这几个光圈数中,相同曝光时间下,哪个进光量最大?
8.投影仪分为哪几个部分?分别有什么作用?
9.什么叫场镜?场镜有什么作用?
10.什么叫渐晕?渐晕大小如何表示?
二、叙述及证明题(共30分,每小题10分)
1.描述如何判断平面棱镜系统的成像方向。
2.两组透镜组成倒像系统,对无限远物体成像,焦距分别为f 1′和f 2′,中间的两个透镜之间为平行光。将倒像系统旋转180°,保持物、像位置不变。证明系统总的视放大率
2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目代码: 820 科目名称: 应用光学
★ 答卷须知
试题答案必须书
写在答题纸上,在
试题和草稿纸上
答题无效。
最新北京理工大学应用光学课件第二章讲学课件
3度
-100 -10 -110 10 -0.05234
0.57569 1/1.5163 0.37697 10 0.17081
22.22736 10 32.22736 -5 27.22736 35.14835 -22.31332 -3 9.83503
起始角 度 U2
L2 -r2 L 2-r2 ÷ r2 × sinU 2 S in I2 × n2/n’2 S in I’2 × r2 ÷ sinu’2 L’2-r2 + r2 L’2
应用光学讲稿
三.近轴光学基本公式的作用
近轴光学公式只适于近轴区域,有什么用?
第一,作为衡量实际光学系统成像质量的标准。 用近轴光学公式计算的像,称为实际光学系统的理
想像。 第二,用它近以地表示实际光学系统所成像的位置和大 小。
今后把近轴光学公式扩大应用到任意空间
应用光学讲稿
§2-5 共轴理想光学系统的基点——主平面和焦点
14.3889
23.58074
+U2
2.7945
5.90942
9.83503
U ’2
5.14179
10.86576 18.1185
应用光学讲稿 上面计算了由轴上物点A发出的三条光线 计算结果表明,三条光线通过第一个球面折射后,和光轴的交点 到球面顶点的距离L1’随着U1(绝对值)的增大而逐渐减小:
北京理工大学光学工程考试科目
205(含强军计划2 人。) ①101思想政治理论②201英 语一或202俄语或203日语或 244德语③301数学一④811 电子技术(含模拟数字部 分)或819物理光学或820应 用光学
080300 光学工程 01 微光、红外与紫外成像技术 02 虚拟现实与增强现实技术 03 光电雷达、探测、成像与对抗技术 72 04 图像工程与颜色科学 05 现代光学设计与工艺、光刻技术及精密仪 器工程 06 光电信息获取、显示与处理技术 080400 仪器科学与技术 01 光机电一体化技术研究 33 02 近代光学与光电检测技术及仪器研究 03 光电信息传感与处理技术 04 精密测试与计量 080900 电子科学与技术 33 01 新型光电子器件与系统
085203 仪器仪表工程(专业学位)
12
①101思想政治理论②204英 语二③302数学二④818精密 机械设计或820应用光学 ①101思想政治理论②204英 语二③302数学二④803物理 光学基础或887电子科学与技 术基础
085208 电子与通信工程(专业学位)
9
Fra Baidu bibliotek
笔试科目:物理光学、应用光学、 光电技术、计算机基础、电子技术 (含模拟数字部分)基础知识,答题 时五门科目中选四门,且所选四门 科目不可包含初试科目。 面试内容:外语口语听力测试;专 业基础知识、实践能力考核,综合 口试。 笔试科目:物理光学、应用光学、 精密机械设计、电子技术、计算机 技术基础知识。 面试内容:外语口语听力测试;专 业综合知识口试 笔试科目:物理光学、大学物理、 激光原理和电子技术的基本概念和 应用。 笔试科目:物理光学、应用光学、 光电技术、计算机基础、电子技术 (含模拟数字部分)基础知识,答题 时五门科目中选四门,且所选四门 科目不可包含初试科目。 面试内容:外语口语听力测试;专 业基础知识、实践能力考核,综合 口试。 备注:招生计划中含北京理工大 学珠海研究生院10人。报考珠海 研究生院的考生须在备用信息中 注明“北京理工大学珠海研究生院 ”,报考北京理工大学珠海研究生 院的考生单独组织复试。 笔试科目:应用光学、物理光学、 精密机械设计、电子技术、计算机 基础知识。 面试内容:外语口语听力测试;专 业综合知识口试。 笔试科目:物理光学、激光原理和 电子技术的基本概念和应用。 面试内容:外语口语听力测试;物 理光学、激光原理和电子技术的基 本概念和运用。
北京理工大学820应用光学模拟题5
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1.-个5倍的显微物镜c按薄透镜组考惫,,物像之间的共轭距离为190 rnm,求该物镜的焦距物平面离透镜的距离。
2.-个8倍的望远镜系统由物镜、斜方棱镜,目镜构成。斜方棱镜的入射面到物镜的距离为110 mm,斜方棱镜口径为30 mm,折射率为1.5,棱镜的出射面到目镜的距离为30 mm,求物镜和目镜的焦距。如果入瞳和物镜重合,物镜通光口径多大?(透镜均按薄透镜考虑)
3.3.用一个60 W灯泡照明2m远处并与照明方向成45。的平面,假定灯泡发光效率(光视效能)为10 Im/W,各方向均匀发光,求被照表面的照度等于多大?
4根据理想光学系统的成像性质,导出以主点为原点的共轭点方程式和垂轴放大率。3.设有一个同心透镜,其厚度为30mm,玻璃折射率为1.5,焦距为-100 mm,求两个半径等于多少?它的主面在哪里?
5.已知显微镜的视度大率为300,目镜的焦距为20 rnm,求显微镜物镜的倍率。假定人眼的视角分辩率为60”,问使用该显微镜观察时,能分辨的两物点的最小距离等于多少?该显微镜物镜的数值孔径不小于多少?
北京理工大学光学工程考研复试真题,考研复试参考书
北京理工大学光学工程考研复试真题
专业笔试一张试卷,五个部分选四,应光、物光、模电数电、微机原理、光电检测,每部分25分,共100分,占复试成绩30%。内容如下:
物理光学:
1、什么叫波面?什么叫平面波?什么叫球面波?给出两个波面方程,判断是球面波还是平明波。
2、什么叫干涉?干涉条件?为什么要满足条件才能干涉?
3、什么叫衍射?
4、什么叫偏振光?根据D判断偏振光的偏振态?(琼斯矩阵)
5、布儒斯特定律?布儒斯特角应用?
电子技术:
1、什么叫触发器?触发器的特点?
2、给一个JK触发器,J端是X与Q的或,K端是悬空,Rd高电平。写出状态方程并根据波形画出输出波形。
3、单相整流电路和桥式整流电路的画法,输出平均电压是U,求两电路平均电流,输出电路的有效电压U2,求每个二极管上的极限电压。
4、画出射极跟随器?是什么负反馈组态?对电路有什么影响?
5、单管放大电路的三种连接方式?对电压、电流的放大能力?
微机原理:
1、填空题,8086的一些计算和寻址,大概3道左右。
2、I/O控制的三种方式。
3、总线的三种分类以及传输的信号。
4、解释ROM、RAM、EPROM、DRAM的意思以及各自有什么特点。
5、一幅图像,480*640,256色,求大小。若每秒可存储640M,可存储几秒的图像。
6、main()
{int i,j;
i=16;
j=(i++)+i;
printf(“%d”,j);
i=15;
printf(“%d%d”,++i,i);
}
光电检测:
1、PMT、CCD的英文单词和汉语意思。
2、什么叫光电效应?内光电效应?外光电效应?
北京理工应用光学习题
第一章 : 几何光学基本原理 ( 理论学时: 4 学时 )
•讨论题:几何光学和物理光学有什么区别?它们研究什么内容?
•思考题:汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸面,而不做成平面?
•一束光由玻璃( n=1.5 )进入水( n=1.33 ),若以45 ° 角入射,试求折射角。
•证明光线通过二表面平行的玻璃板时,出射光线与入射光线永远平行。
•为了从坦克内部观察外界目标,需要在坦克壁上开一个孔。假定坦克壁厚为 200mm ,孔宽为 120mm ,在孔内部安装一块折射率为 n=1.5163 的玻璃,厚度与装甲厚度相同,问在允许观察者眼睛左右移动的条件下,能看到外界多大的角度范围?
•一个等边三角棱镜,若入射光线和出射光线对棱镜对称,出射光线对入射光线的偏转角为40 °,求该棱镜材料的折射率。
•构成透镜的两表面的球心相互重合的透镜称为同心透镜,同心透镜对光束起发散作用还是会聚作用?
•共轴理想光学系统具有哪些成像性质?
第二章 : 共轴球面系统的物像关系 ( 理论学时: 10 学时,实验学时: 2 学时 )
•讨论题:对于一个共轴理想光学系统,如果物平面倾斜于光轴,问其像的几何形状是否与物相似?为什么?
•思考题:符合规则有什么用处?为什么应用光学要定义符合规则?
•有一放映机,使用一个凹面反光镜进行聚光照明,光源经过反光镜以后成像在投影物平面上。光源高为 10mm ,投影物高为 40mm ,要求光源像高等于物高,反光镜离投影物平面距离为 600mm ,求该反光镜的曲率半径等于多少?
•试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外,球心和焦点之间,焦点和球面顶点之间三个不同的位置。
北京理工大学820应用光学课后题答案
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北京理工大学光学工程应用光学物理光学
北京理工大学光学工程应用光学物理光学:
1.北京理工应用光学真题:1999-2008原版,2010, 2011年回忆版(比较全)(2003-2007年真题带答案(答案均有详细解答过程)
2.北理工工程光学试题例题解答与讨论
3.北京理工《应用光学》完整课件
4.北理工《应用光学》期末复习题
5.北理工应用光学复习总结课件
6.北京理工《应用光学》复习题库及答案
7.北京理工《应用光学》公式总结
8.北京理工《应用光学》课本上的公式整理(这个很重要,利于前后知识点的贯连)。
9.北京理工《应用光学》各个章节习题及答案
10.北理工光学工程2009、2010、2011、2012复试真题
11、应用光学课后习题答案(安连生,第三版)。
12、授课老师布置的习题附带详细答案。
13、应用光学例题与习题集(本书是“应用光学”课程的辅助教材之一,电子版)。
14、本科生期末考试试卷2套。
15、北理硕士研究生入学考试《应用光学》内部模拟题29套。
11.北理工光学工程导师的资料(很详细)
12、北京理工大学物理光学考研00、03、04、05、06、07、08、原版真题及2011考场手抄出后的完整整理版、2012回忆版
13、北京理工大学物理光学历年考研及期末试题--波函数习题总汇--干涉习题总汇--衍射习题总汇
另外赠送2012年北京理工大学应用光学及物理光学考研大纲
北京理工大学考研北理工844机械制造工程基础考研资料
13年北京理工大学835物理化学全套考研真题课件笔记期中期末资料
北京理工大学北理846材料力学全套考研真题答案笔记资料
应用光学_-_北京理工大学课件
基点,基面
应用光学讲稿 已知:两对共轭面的位置和放大率
已知:一对共轭面的位置和放大率,和轴上两对共轭点的位置
应用光学讲稿 光程 光线在介质中所走过的几何路程和折射率的乘积称为光程。 光程等于在相同的时间内,光在真空中传播的几何路程。
L ns
两个波面之间的所有光线的光程都相等。
像散光束:不严格交于一点,波面为非球面
应用光学讲稿
平行光束
波面为平面
应用光学讲稿
第二节
几何光线基本定律
一、光的传播现象的分类
灯泡
空气
玻璃
应用光学讲稿
光的传播可以分类为:
1、光在同一种介质中的传播;
2、光在两种介质分界面上的传播。
应用光学讲稿
二、几何光学基本定律
1、光线在同一种均匀透明介质中时:
应用光学讲稿
第七节
理想像和理想光学系统
为什么要定义理想像
如果要成像清晰,必须一个物点成像为一个像点
应用光学讲稿 如果一个物点对应唯一的像点 则直线成像为直线
直线OO为入射光线,其对应的出射光线为QQ,需要证明QQ是OO的像。 在OO上任取一点A,OO可看作是A点发出的很多光线中的一条,A的 唯一像点为A‘,A‘是所有出射光线的会聚点,A‘当然在其中的一条 QQ上。因为A点是在OO上任取的,即OO上所有点都成像在QQ上,所
北京理工大学应用光学课件
应用光学讲稿
可见光:波长在 可见光:波长在400-760nm范围 范围 红外波段:波长比可见光长 红外波段: 紫外波段: 紫外波段:波长比可见光短
应用光学讲稿
可见光: 可见光:400-760nm 单色光: 单色光:同一种波长 复色光: 复色光:由不同波长的光波混合而成
频率和光速, 频率和光速,波长的关系
t + ∆t 时刻 t 时刻 A
应用光学讲稿
光线是波面的法线 波面是所有光线的垂直曲面 同心光束:由一点发出或交于一点的光束; 同心光束:由一点发出或交于一点的光束; 对应的波面为球面
应用光学讲稿
像散光束:不严格交于一点, 像散光束:不严格交于一点,波面为非球面
应用光学讲稿
平行光束
波面为平面
应用光学讲稿
I1 空气 n=1 水 n=1.33 I2
I1 玻璃 n=1.5 空气 n=1
应用光学讲稿
I1 c 空气 n小 小 玻璃 n大 大 空气 n小 小 玻璃 n大 大
应用光学讲稿
第四节
一、光路可逆 1、现象 、
光路可逆和全反射
A
B
应用光学讲稿
2、证明 、 直线传播: 直线传播 反射: 反射:I1=R1
应用光学讲稿
光线是能够传输能量的几何线, 光线是能够传输能量的几何线,具有方向 光波的传播问题就变成了几何的问题 所以称之为几何光学
北京理工大学考研《光学工程》复试题——回忆版
北京理工大学考研《光学工程》复试题——回忆版
第一篇:北京理工大学考研《光学工程》复试题——回忆版专业课笔试
应用光学 25分
1.光线的概念、光线与波面的关系
2.光学系统中常用的基面与基点有哪些,作图表示
3照相物镜的相对孔径?显微物镜的数值孔径?
4望远镜的工作原理?望远镜的视场放大率、角放大率和垂轴放大率之间的关系
5计算题:已知显微物镜的垂轴放大率和共轭距离求物镜的焦距;已知目镜的放大倍数求目镜的焦距;求显微镜的组合焦距
3.近视和远视各有什么特点
4.计算题高斯公式简单应用
5.MTF简单计算
电子技术 25
1.单管放大电路有哪几种基本接法?对电流、电压的放大能力如何
2.滤波器的功能及常用滤波器有哪些
3.直流负反馈有什么作用?交流负反馈各在什么条件下引入?
4.简单的线性运放计算
5.画出5V直流电源的连接图(整流,滤波,稳压的连接)
6.A/D的转换精度计算
1.TTL与COMS的区别
2.桥式整流+3端稳压管连线
3.直流负反馈和交流负反馈的作用,对电路参数的影响
4.A/D,D/A转换的一些基本概念
5.时序逻辑电路有什么特点,举3种时序电路常用器件
光电技术 25
1.填空:光电效应光电发射效应内光电效应,光子效应?内光电
效应?外光电效应?
2.判断题:
CCD的构成及传输时的一些参数的影响(4道)
光学系统调焦,判断哪些是白噪声
3.问答:常用的光电探测系统的组成框图及简要说明
4.问答:常用的红外探测器有哪些?说说其原理,并比较其优缺点
5.问答:用什么器件或手段能将二维图像信号转为视频信号输出?(摄像器件)
计算机基础 25
应用光学_-_北京理工大学课件
应用光学讲稿
AB OP GH PQ A' B' O' P' G ' H ' P' Q'
OP GH AB 常数 PQ O' P'G' H ' A' B' 常数 P' Q'
应用光学讲稿 6.对于共轴光学系统,如果已知: (1)两对共轭面的位置和放大率 或者
(2)一对共轭面的位置和放大率,以及轴上两对共轭点的位
应用光学讲稿
3、透镜成像原理
正透镜:正透镜中心比边缘厚,光束中心部分走的慢,
边缘走的快。
P P’
A
O
O’
A’
Q
Q’
成实像
应用光学讲稿
负透镜: 负透镜边缘比中心厚,所以和正透镜相反, 光束中心部分走得快,边缘走得慢。
A
A’
成虚像
应用光学讲稿
思考:
正透镜是否一定成实像?
负透镜是否一定成虚像?
应用光学讲稿
应用光学讲稿
光线的概念 能够传输能量的几何线,具有方向 光线概念的缺陷
采用光线概念的意义:
1.用光线的概念可以解释绝大多数光学现象: 影子、日食、月食 2.绝大多数光学仪器都是采用光线的概念设计 的
应用光学讲稿
光线是能够传输能量的几何线,具有方向 光波的传播问题就变成了几何的问题 所以称之为几何光学
应用光学考试大纲
820应用光学一、考试要求1.设置本考试科目的目的在于考核报考考生掌握应用光学基础知识的范围,以及理解的深度;2.考核的知识范围主要围绕几何光学的基本理论与应用、理想光学系统的成像性质、共轴球面光学系统的物象关系、近轴光学的理论与计算方法、眼睛的构造和特性、目视光学仪器的基本原理与计算方法、平面镜棱镜系统的成像特性分析应用及计算方法、各种光学系统中成像光束的选择方法、辐射度学和光度学的基础理论、各种情况下光学系统中的光能量计算方法、光学系统成像质量评价的各种指标和评价方法以及各种光学系统分辨率的表示和计算方法;3.考生应注重基础理论知识的掌握,同时又能够灵活地应用所学知识解决应用问题;4.答题概念准确,表述清楚,书写和作图规范,卷面整洁,回答问题一律写在答题纸上。二、考试内容1.几何光学基本原理。几何光学基本定律,光路可逆和全反射现象,成像概念,理想像和理想光学系统;2.共轴球面系统的物像关系。符号规则,近轴区成像性质及相应公式,主平面和焦点,作图法求像,物像关系式,放大率,物像空间不变式,物像方焦距,节平面,理想像高,光学系统的组合,单透镜公式;3.眼睛和目视光学系统。人眼的特性,放大镜、显微镜和望远镜,眼睛缺陷和视度调节,空间深度和立体视觉;4.平面镜棱镜系统。平面镜的旋转,棱镜展开,屋脊棱镜,平板玻璃和棱镜外形尺寸计算,确定成像方向,球面和平面镜棱镜系统的组合;5.光学系统中成像光束的选择。光阑,望远镜和显微镜中成像光束的选择,远心光路,场镜,景深;6.辐射度学和光度学基础。立体角,辐射度学和光度学基本量,人眼视见函数,照度公式和发光强度余弦定律,全扩散表面,光束的亮度,像平面的照度,照相物镜像面的照度和光圈数,主观光亮度,光能损失计算;7.光学系统成像质量评价。色差,球差,轴外点单色像差,像差曲线,波像差,分辨率及其表示方法。三.题型及分值(1)考试题型分为问答题、叙述及证明题、计算题;(2)总分150分。分值分配:问答题60分,叙述及证明题30分,计算题60分。参考书目《应用光学》 北京理工大学出版社 安连生,李林,李全臣 第三版
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说明:以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业
课历年真题中的问答题部分的一些题目,仅供需要的同学参考。由
于时间当时较紧,有些地方可能会有错误。其中每个问题后【】里
面的数字代表考试中出现的次数。
1. 什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质?【2】
物象空间符合“点对应点,直线对应直线,平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统”。
性质: (1)位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
(2)位于过光轴某一截面的物点,其像点也在该平面内。
(3)过光轴的任意截面的成像性质都相同。
(4)垂直于光轴的同一平面的物所成的像,其几何形状与物完全相似。
(5)位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴
(6)如果已知两对共轭面位置和放大率;或者一对共轭面的位置和放大率,以及轴上两对共轭点的位置,则其他一切像点都可以随之确定。
2. 什么叫做“目视光学仪器的视度调节?什么叫近视眼?什么叫远视眼?对于近视眼和远视眼应该分别如何调节?【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用,可以改变目镜的前后位置,使仪器所成的像不在无限远处,而是位于目镜的前方或后方的一定距离上,以适应近视或远视的需要,这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼;近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。近视眼戴负透镜,远视眼带正透镜。
对于近视眼,目镜向前调节;对于远视眼,目镜应向后调节。
3. 什么时棱镜的展开?在应用棱镜展开时,为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性,棱镜的结构必须满足哪两个要求?【4】
把棱镜的主截面沿着它的反射面展开,取消棱镜 d 反射,以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开”。
要求:
(1) 棱镜展开后入射面和出射面平行
(2) 如果棱镜位于会聚光束中,则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。
4. 什么叫“孔径光阑”?什么叫“视场光阑”?
“孔径光阑”:限制进入光学系统成像光束孔径的光阑。
“视场光阑”:限制成像范围的光阑。
5. 通过望远镜时人眼的主观光亮度与人眼直接观察时有什么区别?【3】
当观察发光点时,通过望远镜观察人眼的主观光亮度增加。
当观察发光面时,通过望远镜观察人眼的主观光亮度降低。6. 什么叫做“子午面”?什么叫做“弧矢面”?
由主光线和光轴决定的平面称为子午面
过主光线而且与子午面垂直的平面称为弧矢面
7. 什么叫光亮度?什么叫光出射度?二者描述的发光特性有什么不同?
光亮度:发光面在给定方向上单位投影面积,单位立体角内的光通量。
光出射度:发光面单位面积上的光通量
不同点:光亮度表征了发光表面不同位置,不同方向上的发光特性,而光出射度只表征了不同位置的发光特性,而与发光方向无关。
8. 照相物镜在没有渐晕的条件下,轴外点的光照度与轴上点
光照度存在何种关系?【2】
没有渐晕时,两者关系位'0
''4o E E cos ωω=⋅ 'o E 表示轴上点光照度,'E ω表示轴外点光照度,'0ω表示像方视场角。
9. 什么叫场镜?它的作用是什么?【4】
和像平面重合或者很靠近像平面的透镜称为“场镜”。
场镜作用:改变成像光束的位置,以减小后方光学零件的尺寸,而不改变系统的光学特性。
10. 试阐述望远镜的工作原理。
望远镜是将无限远处的物成像在无限远处的无焦系统。无限远的物经过物镜后成像在物镜的像方焦平面上,而且镜的焦平面与物镜的像方焦平面重合,从而出射平行光,满足目视光学仪器的需求。
11. 什么叫全反射现象?满足全反射现象的两个条件是什么?
【3】
光线由光密介质进入光疏介质时,当入射角大于临界角时,折射光线不再存在,入射光线全部反射。这样的现象称为全反射。
条件:(1) 光线由光密介质进入光疏介质 (2) 入射角大于临界角
12. 符号等光程条件的二次反射曲面有哪些?说明它们分别对哪些点符合等光程。
(1)椭球面:对两个焦点符合等光程条件
(2)双曲面:对内焦点和外焦点符合等光程条件 (3)抛物面:对焦点和无限远轴上点符合等光程条件
13. 写出进轴光学的基本公式,进轴光学基本公式有什么实际意义?【2】
基本公式:'''n n n n l l r --= 实际意义:(1) 用它计算的像衡量实际光学系统的成像质量
(2) 用它近似地表示实际光学系统所成像的位置和
大小
14. 单个折射球面的主平面、焦点和节点分别位于什么地方?【3】
单个折射球面的主平面在顶点处,焦点:
'
'
'
,
'
n r nr
f f
n n n n
-
==
--
,
节点在球心。
15. 焦距和像方焦距满足什么关系?
''
f n
f n
=-
16. 什么叫节平面?节平面有什么性质?
角放大率等于1的一堆共轭面称为节平面;节平面的出射光线
与入射光线平行。
17. 什么叫屋脊面?什么叫屋脊棱镜?屋脊棱镜有什么作用?【2】
两个相互垂直的反射面叫屋脊面;带有屋脊面的棱镜叫屋脊棱镜;屋脊棱镜不改变光轴的方向和平行于主界面的像的方向,只改变
垂直于主截面方向上像的方向。
18. 什么叫物方远心光路?什么叫像方远心光路?它们分别有什么作用?【6】
孔径光阑位于物镜后焦面上,入瞳位于无穷远处。这样的光路
称为“物方远心光路”。用于消除由物平面位置误差引起的测量误差。
孔径光阑位于物镜前焦面上,出瞳位于无穷远处。这样的光路
称为“像方远心光路”。用于消除相面和标识分划刻线不重合而造成的测量误差。
19. 造成光学系统中光能损失的原因有哪些?通常采用什么方法减少反射损失?【2】