天津大学20142015学年工程光学期末考试试卷.doc
光学期末考试试卷
物电学院2013~2014学年（一）学期《光学》期末考试 A 卷专业 班级 姓名 学号温馨提示： 1、请按照要求把答案写在答题本上；2、试卷和答题本都要上交！一.单项选择题(2×10=20分)。
1. 在杨氏双缝干涉实验中，如果在上面的缝中，插入一个折射率为n ，厚度为d 的玻璃片，那么相应的干涉光的光程差将改变A. nd ；B. d n )1(-；C. d n )1(+；D.d 。
2. 下面对薄膜干涉的描述，正确的是 A. 薄膜厚度相等的是等厚干涉，厚度不等的是等倾干涉；B. 无论等厚干涉还是等倾干涉，干涉光之间都有半波损失；C. 为了更好的观测效果，实验中必须使用点光源；D. 等倾干涉图样中，越靠近圆心处条纹的级数越高。
3. 在多缝干涉实验中，如果缝的个数N 个，则下面说法正确的是A. 有N 个主极大值 ；B. 在两个主极大值之间有N 个极小值；C. 各个主最大值光强相等；D. 在两个主极大值之间有N-1个次最大值。
4. 如果圆孔具有一定大小的半径使得对于某位置只有波面上前3个半波带露出，那么它的光强和不用光阑时该位置的光强之比为 A. 1； B. 2； C. 4； D. 8。
5. 在夫琅和费单缝衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹A. 宽度变小；B. 宽度变大；C. 宽度不变，强度不变；D. 宽度不变，强度变小。
6. 下面两列光波()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-=2cos cos 01πωωkz t kz t A y x 和()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=2sin sin 02πωωkz t kz t A y x 的偏振态为A. 左旋圆偏振光，右旋圆偏振光；B. 左旋圆偏振光，左旋圆偏振光；C. 右旋圆偏振光，左旋圆偏振光；D. 右旋圆偏振光，右旋圆偏振光。
7． 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则折射光为A. 线偏振光且折射角是600；B. 部分偏振光且折射角是600；C. 部分偏振光且折射角为300；D. 部分偏振光须知两种介质折射率才定折射角。
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
工程光学--期末考试试题
1. 什么是光线追迹方法，其用途是什么？
2. 简述折射定律及其公式表示。
3. 分析物体在离开主轴越远的位置处放置，会带来什么影响？
4. 定义什么是球差，指出如何消除措施。
5. 确定什么是透镜的光圈，以及对成像的影响。
6. 简述衍射现象及其在光学设计中的应用。
7. 概述什么是色差，描述其发生的原因和常见的校正方法。
8. 确定什么是非球面透镜，列举其在光学设计和工业应用中的使用。
9. 定义什么是反射率，如何计算它。
10. 简述光学系统的光子学特性，并描述其如何影响光线传输。
天大工程光学(下)期末考试试卷及答案
工程光学（下）期末考试试卷一、填空题（每题2分，共20分）1．在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm ）垂直入射，若缝宽为0.1mm ，则第1极小出现在（ ）弧度的方向上。
2．一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm 的汇聚透镜，透镜焦距为50cm ，测得透镜焦平面上衍射图样中央亮斑的直径是31066.6-⨯cm ，则光波波长为（ ）nm 。
3．已知闪耀光栅的闪耀角为15o ，光栅常数d=1μm ，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强，则入射光的波长为（ ）nm 。
4．晶体的旋光现象是（ ），其规律是（ ）。
5．渥拉斯棱镜的作用（ ），要使它获得较好的作用效果应（ ）。
6．()=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡11001011111i i利用此关系可（ ）。
7．波片快轴的定义：（ ）。
8．光源的相干长度与相干时间的关系为（ ）。
相干长度愈长，说明光源的时间相干性（ ）。
9．获得相干光的方法有（ ）和（ ）。
10． 在两块平板玻璃A 和B 之间夹一薄纸片G ，形成空气劈尖。
用单色光垂直照射劈尖，如图1所示。
当稍稍用力下压玻璃板A 时，干涉条纹间距（ ），条纹向（ ）移动。
若使平行单色光倾斜照射玻璃板（入射角01>i ），形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（ ）。
二、问答题（请选作5题并写明题号，每题6分，共30分）1． 简要分析如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时，衍射图样会发生怎样的变化？1）增大透镜L 2的焦距； 2）减小透镜L 2的口径；3）衍射屏作垂直于光轴的移动（不超出入射光束照明范围）。
2． 以迈克尔逊（M ）干涉仪的等倾圆环和牛顿（N ）环为例，对“条纹形状”作一简要讨论，（从中央级次、条纹移动分析它们的相同点与不同点）。
3． 利用惠更斯作图法求下列方解石晶体中的双折射光（标出光线方向和光矢量方向）。
4． 拟定部分偏振光和方位角为α的椭圆偏振光的鉴别实验。
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。
光学期末考试试卷(A)
一、选择题1、光波之所以产生光效应是光波中的起作用。
A、电矢量B、磁矢量C、电矢量和磁矢量共同作用D、基本单元光子组成的粒子流2、用白光入射牛顿环装置，在折射光方向观察到的干涉花样。
A、外紫内红的同心圆环，中心处为亮点B、外紫内红的同心圆环，中心处为暗点C、外红内紫的同心圆环，中心处为暗点D、外红内紫的同心圆环，中心处为亮点3、用白光入射牛顿环装置，在反射光方向观察到的干涉花样。
A、外紫内红的同心圆环，中心处为亮点B、外紫内红的同心圆环，中心处为暗点C、外红内紫的同心圆环，中心处为暗点D、外红内紫的同心圆环，中心处为亮点4、当光从介质1入射到与介质2的分界面，发生“半波损失”。
A、n1>n2，i=0°、90°折射光线；1B、n1<n2，i=0°、90°折射光线1C、n1>n2，i=0°、90°反射光线；1D、n1<n2，i=0°、90°反射光线15、牛顿环实验是干涉。
A、分振幅多光束B、分振幅双光束C、分波面多光束D、分波面双光束6、白光照射杨氏双缝得到的干涉图样为。
A、中央为明条纹，两旁为内紫外红的彩色条纹B、中央为明条纹，两旁为内红外紫的彩色条纹C、中央为暗条纹，两旁为内紫外红的彩色条纹D、中央为暗条纹，两旁为内红外紫的彩色条纹7、在迈克耳逊干涉仪中，两平面镜镜面相互垂直时，所得条纹为 a ，且干涉图样为 b ，答案为。
A、a、等倾干涉； b、同心圆环且外圆为低级B、a、等映干涉； b、同心圆环且外圆为高级C、a、等厚干涉； b、同心圆环且外圆为低级D、a、等厚干涉； b、同心圆环且外圆为高级8、杨氏干涉是干涉。
A、分振幅双光束B、分振幅多光束C、分波面双光束D、分波面多光束二、填空题1、从普通光源中获取相干光的二大方法：和。
杨氏实验中相干关获取采用了。
2、二束光产生相干的三个条件是，和。
《工程光学》试卷.doc
、填空题（每小题3分，共18分）1. 光的干涉分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三类.在儿何光学系统屮，唯一能完善成像的足7SO （39的，伽利略望远镜看到远物的象3.开普勒望远镜看到远物的象是是IE（立）的。
、hE = hV，P = j o4.光的本性是波粒二象性，M:数学表込式为 ______5.光的吸收、散射和色散三种现象都是由光和物质的相互作用引起的，实质上是由光和原子中的电子相互作用。
引起的。
6.激光闕勝点有单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好。
二、选择题（每小题3分，共12分）7.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为77的介质中，其条纹间隔是空气中的（A ）A. 1//7倍B. 77 2倍C. /7倍D.以上结果都不对8.在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处）A.永远是个亮点B.永远是个暗点C. 有吋是亮点，有吋是陪点D.以上说法都不对山折射率为1.65的玻璃制成的薄凸透镜，前盾两球面的曲率半径均三、前答题（每小题5分，共10分）li.如何区分阀偏振光和ti 然光？把一个X/4片和一个偏振片前后放置在光路 中，迎着光的传播方向旋转偏振片，在旋转一周的 过程中，若光强无变化则是自然光；若光强有变化 且出现两次消光，则该束光便是圆偏振光12.什么是“全息照相’’ ？其主要特点有哪些？既能记录光波振幅的信息，又能记录光波相位信息的摄影 称为全息照相。
其主要特点有：①它是一个十分逼真的立体 像。
它和观察到的实物完全一样，具有相同的视觉效应。
②可 以把全息照片分成若干小块，每一块都可以完整地再现原来 的物像（孙悟空似的分身术）。
③同一张底片上，经过多次 曝光后，可以重叠许多像，而且每一个像又能不受其他像的 干扰而单独地显示出来，即一张底板能同时记录许多景物。
④全息照片易于复C. 25D. 3110. 清晨円出时看到太阳呈红色，这是山于A. 光的反射B. 光的折射C. 光的散射D.光的色散评卷人得分9.A. 20B. 21制等。
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_______________________。
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。
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。
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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。
（10分）2．已知mm r 201=，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）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）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。
（2分） （7）画出光路图。
（4分）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ω2。
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。
（10分）解：6'''' 321-=-=-=-=f f h h f f e o ΓΘ, 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 201501'1-=--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 21'1=+，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：20151'12-=+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：(1)将mm f 500'=和mm d 100=代入公式 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-===300''''''2111211121h 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''-=-=ΓΘ， )(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'11'1f l l =-，得出瞳距：)(09.21'mm l z = (5)"8.250"140"140===D φ(6))(210002051000'522mm f x e ±=⨯±=±=∆(7)望远系统光路图如下：工程光学（下）期末考试试卷一、填空题（每题2分，共20分）1．在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm ）垂直入射，若缝宽为0.1mm ，则第1极小出现在（ ）弧度的方向上。
2．一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm 的汇聚透镜，透镜焦距为50cm ，测得透镜焦平面上衍射图样中央亮斑的直径是31066.6-⨯cm ，则光波波长为（ ）nm 。
3．已知闪耀光栅的闪耀角为15o ，光栅常数d=1μm ，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强，则入射光的波长为（ ）nm 。
4．晶体的旋光现象是（ ），其规律是（ ）。
5．渥拉斯棱镜的作用（ ），要使它获得较好的作用效果应（ ）。
6．()=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡11001011111i i利用此关系可（ ）。