《应用光学》期末考试复习

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应用光学复习概念题

1、近轴光线是如何定义的？近轴光线成什么像？2、牛顿公式是以为原点的物像公式；高斯公式是以为原点的物像公式。

3、折射球面的主平面在什么地方？反射球面与折射球面的成像公式？焦距和半径的关系。

4、孔径光阑是什么？主要作用是什么？5、视场光阑是什么？主要作用是什么？6、什么是棱镜展开？7、光度学量适用于什么波段？光照度是如何定义的？光照度的单位是什么？8、正透镜的焦距有什么特点？当正透镜的空气里使用时，对光线有何作用？9、请简述理想光学系统的成像性质。

10、何为屋脊棱镜？屋脊棱镜具有什么成像性质？11、什么是光的色散？色差是怎么产生的？12、人眼的明视距离是多少？人眼的极限角分辨率是多少？13、目视光学系统的视放大率是如何定义的？放大镜视放大率的表达式是什么？14、什么是渐晕？光学系统为什么需要引进渐晕？15、光学系统分辨率的含义是什么？说出测量光学系统分辨率的常用方法有哪些？16、什么是像空间、什么是物空间？17、什么是理想光学系统？什么是理想像？18、什么是实物？什么是虚物？19、什么是完善像？完善成像的条件是什么？20、反射和折射之间有什么联系？21、主平面有什么特点？节点？23、有一折射率n＝1.52的玻璃板，若有一光线以3°的入射角射到其表面发生反射和折射。

求：设100,15.2=-=，计算近轴像点位置？等效空气层的厚度是多少？l mm L mm24、显微镜目镜的放大率为Γ=10×，它的焦距等于多少？设物镜的放大率为40×，求显微镜的总倍率？25、有一薄透镜，当把一高为20mm的物体置于其物方焦点左方400mm处时，将会在透镜像方焦点右方25mm处成一实像。

求：（1）此透镜的像方焦距；（2）像的大小；（3）若物体右移200mm，其像往那个方向移动？26、用开普勒望远镜分辩10km处相隔100mm的两个物点，试求：1）望远镜至少应选用多少倍率； 2）当筒长L ＝465mm 时，求物镜和目镜的焦距。

应用光学考试基本知识点

应用光学基本知识点考试时间 120 分钟号试题班级________学号________姓名___________一、(6分)一束自然光以布儒斯特角由空气入射到玻璃(n=1.52)上，试求反射率和透射率及反射光和透射光的偏振度。

二、(10分)图示双光束干涉实验中，一波长为 λ=10μm ，相干长度l c =4λ的细光束，以600角入射到厚度为h=10μm 、折射率为n 1=3的介质片1上，由其下表面反射的光束经厚度为d 、折射率为n 2=1.5的介质片2后，被透镜聚焦在P 0点与介质片1上表面的反射光干涉，若P 0点恰为亮点，求介质片2的厚度d 应为多大?三、(6分)在杨氏双孔干涉实验中，照明光源是直径为1mm 的圆形光源，发光波长λ＝0.6μm ，距离双孔屏1m ，试确定能观察到干涉现象时两小孔的距离应为多大？四、(10分)在双缝夫朗和费衍射实验中，光波长λ＝0.532μm ，透镜的焦距f=50cm ，在观察屏上相邻亮条纹的间距l=1.5mm ，且第三级亮纹缺级，试求：(1)该双缝的缝距和缝宽；(2)第1、2级亮条纹的相对强度。

五、(6分)利用波长λ＝632.8nm 的激光测得一细丝的夫朗和费零级衍射条纹宽度为1cm ，若透镜焦距为50cm ，求该细丝的直径。

六、(8分)一束波长λ＝0.589μm 的钠黄光以60°角入射到方解石晶体上，方解石晶体的厚度d=lcm ，主折射率n o =1.6584，n e =1.4864，其光轴方向与晶体表面平行，且垂直于入射面。

试求晶体中二折射光线的夹角,晶体输出面上二光的相位差，并绘出输出光光路图。

总分七、(10分)如图所示，一入射线偏振光的振动方向与晶片光轴方向的夹角为 =26.57°，试问该光经过厚度为0.081mm 的晶片后，其偏振状态如何？(入射光波长λ＝589.3nm ，n o =1.5442，n e =1.5533)八、(10分)图示A 为纵向运用的电光晶体KD P （n o =1.512，γ63=10.6×10-10cm/V ），B 为厚度d ＝10mm的方解石晶体(n o =1.5246，n e =1.4792，光轴方向与通光面的法线方向成45°夹角)，A 、B 晶体平行放置。

《应用光学》期末考试复习课件

Applied Optics
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1
本门课程的主要学习内容
第一章几何光学基本原理第二章共轴球面系统的物像关系第三章眼睛和目视光学系统第四章平面镜棱镜系统第五章光学系统中成像光束地选择
第六章辐射度学和光度学基础
第八章光学系统成像质量评价
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2
第一章几何光学基本原理
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物像位置
物像大小
y nl
y nl
牛顿公式
高斯公式
f ' f 1 l' l
1、垂轴放大率 2、轴向放大率
3、角放大率
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要点回顾
1.物像空间不变式
Jnuy n'u'y'
2.物方焦距和像方焦距的关系
3.三种放大率之间的关系
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要点回顾
一、物像位置公式 1、牛顿公式 2、高斯公式
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第二章共轴球面系统的物像关系
本章内容：共轴球面系统求像。由物的位置和大小求像的位置和大小
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
一. 放大率β=1的一对共轭面—主平面二. 无限远的轴上物点和它所对应的像点F‘—像方焦点
三. 无限远的轴上像点和它所对应的物点F—物方焦点
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12
§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
问题
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§2－8 用作图法求光学系统的理想像
理想光学系统

应用光学复习-1

第五章1.光阑的基本概念光学系统中限制成像光束的元件称为光阑2.视场光阑决定物平面上或物空间中成像范围大小的光阑3.入窗、出窗及其求解方法入窗：视场光阑经它前面的光学元件在系统的物空间所成的像，称为系统的入射窗，简称为入窗。

入窗限制了物方空间的成像范围，即物方视场出窗：视场光阑通过它后面的光学元件在系统的像空间所成的像，称为系统的出射窗，简称为出窗。

出窗限制了像方空间的成像范围，即像方视场孔径光阑为无限小时：将系统除孔径光阑外的所有光阑都经前面的光学元件成像到系统的物空间去，其中对入瞳中心张角最小的那个光阑的像即为系统的入窗，与之共轭的即为视场光阑。

将系统中除孔径光阑外的所有光阑都经它后面的光学元件成像到系统的像空间去，对出瞳中心张角最小的那个即为出窗，与之共轭的即为视场光阑。

4.孔径光阑-------P89孔径光阑：限制轴上物点成像光束立体角。

孔径光阑决定了轴上点发出的平面光束的立体角，所以又叫做有效光阑。

5.入瞳入瞳：又称入射光瞳，是系统的孔径光阑通过在它前面的光学系统在物空间的像。

入瞳限制了轴上点物方孔径角的大小。

即它决定了能进入系统的最大光束孔径，它也是物面上各点发出的成像光束进入系统的公共入口。

6.出瞳出瞳：也称出射光瞳，是系统的孔径光阑经它后面的光学元件在像空间成的像。

出瞳决定了轴上像点的像方孔径角的大小。

即它决定了成像光束在像空间的最大孔径，它是系统成像光束的公共出口。

7.三种经典光学系统的光阑（1）照相系统的光阑孔径光阑的位置对选择光束的作用就限制轴上点的光束宽度而言，孔径光阑位于A或者A'的位置，情况并无差别。

对轴外点的成像光束来说，孔径光阑的位置不同，参与成像的轴外光束不一样，轴外光束通过透镜L的部位也不一样，需要透过全部成像光束的透镜口径大小也就不一样。

光阑位置的变动可以影响轴外点的像质。

从这个意义上来说，孔径光阑的位置是由轴外光束的要求决定的。

实际光学系统中为了缩小光学零件的外形尺寸，实际光学系统的视场边缘一般都有一定的渐晕。

浙大应用光学期末参考答案

浙江大学 – 学年_ _季学期《应用光学》课程期末考试试卷开课学院：信息学院，考试形式：闭卷，允许带__计算器、尺入场考试时间：年__ _月__ _日,所需时间：120分钟考生姓名： _____ 学号：专业： ________题序一二三四总分得分评卷人一、选择题（每题2分共16分）1. 当一远视眼通过带分划板的望远镜观察远处物体时，应使a. 物镜远离分划板b. 物镜靠近分划板c. 目镜远离分划板d. 目镜靠近分划板 2. 负透镜对a. 实物只能成实像b. 实物只能成虚像c. 虚物只能成实像d. 虚物只能成虚像3. 像面的光照度正比于a. 光源亮度、22sin β与Ub.光源亮度与U 2sinc. 光源亮度与2βd. 22sin β与U4. 200度的近视眼，应配戴的眼镜的焦距为 a. 200mm b. 500mm c. -500mm d. –200mm5. 以下几种初级像差中，当视场很小时就要考虑的是 a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲6. 在以下的哪个平面，轴外物点的像是垂直于子午面的短线？ a. 高斯像面 b. 弧矢像面 c. 子午像面 d. 以上都不是7. 拍摄人像艺术照，为突出主要人物，应选用a. 焦距大，F 数与对准距离小b. 对准距离与F 数大，焦距小c. 对准距离与焦距大，F 数小d. 对准距离小、焦距与F 数大8. 在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1种b. 2种c. 3种d. 以上都不对答案：1 2 3 4 5 6 7 8 c b b c b c a b二、填空题(每空2分，共42分)1.欲构成物方远心光学系统，应使孔阑位于_____像方焦面上__。

2.光度学的基本单位是_____发光强度___的单位，名称是_坎德拉_。

单位面积上发出的光通量是__光出射度___。

3.在通常所说的七种像差中，沿轴方向度量的有__球差____、_像散__、_场曲___和_位置色差_。

应用光学期末复习题辩析教案资料

应用光学期末复习题辩析一学生带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_________________。

10.在通常所说的七种像差中，沿轴方向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。

11.在七种初级像差中，宽光束像差有几种？ _______。

12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。

13.唯一没有像差的光学零件为（）。

14、当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转150角，则反射光线将转动（ 300）角。

15. 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（）。

2．理想光学系统中，无限远轴上物点与（）是一对共轭点，而无限远轴上像点的共轭点是（）。

3．光线经过夹角为的双平面镜反射后，出射线与入射线的夹角为（）。

4．光学系统的几何像差可分为（）种，其中（）种为单色像差，（）种为色差。

（）是轴上点唯一的单色像差，而（）是主光线像差，只使像产生失真，并不影响像的清晰度。

5．角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为拉赫不变牛顿公式以为坐标原点。

6．转像系统分__ _和_____两大类，其作用是：_1、偶数个平面反射镜成 ( )，奇数个平面反射镜则成 ( )。

单个平面镜绕着和入射面垂直的轴转动α角,反射光线和入射光线之间的夹角将改变 ( )。

2、物方节点与（）共轭，像方焦点与（）共轭，物方焦点与（）共轭。

3、单个折射球面的主点位在（）；反射球面的焦点位于（）。

4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。

在物方远心光路中，孔径光阑位于（）。

5、共轴系统中（）放大率等于1的一对共轭面叫主平面，（）放大率等于1的一定共轭面叫节平面，在（）的情况下，主平面与节平面重合。

6、轴上像点的像差有（）和（）。

8．在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种 d. 以上都不对9 以下几种初级像差中，当视场很小时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲7．几何光学所用到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：（）（A）沿轴线段，与光线传播方向相同为正。

应用光学期末复习题

应⽤光学期末复习题⼀学⽣带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_________________。

10.在通常所说的七种像差中，沿轴⽅向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。

11.在七种初级像差中，宽光束像差有⼏种？ _______。

12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。

13.唯⼀没有像差的光学零件为（）。

14、当保持⼊射光线的⽅向不变，⽽使平⾯镜转150⾓，则反射光线将转动（ 300）⾓。

15. 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（）。

2．理想光学系统中，⽆限远轴上物点与（）是⼀对共轭点，⽽⽆限远轴上像点的共轭点是（）。

3．光线经过夹⾓为的双平⾯镜反射后，出射线与⼊射线的夹⾓为（）。

4．光学系统的⼏何像差可分为（）种，其中（）种为单⾊像差，（）种为⾊差。

（）是轴上点唯⼀的单⾊像差，⽽（）是主光线像差，只使像产⽣失真，并不影响像的清晰度。

5．⾓放⼤率、轴向放⼤率和垂轴放⼤率三者之间的关系为拉赫不变⽜顿公式以为坐标原点。

6．转像系统分__ _和_____两⼤类，其作⽤是：_1、偶数个平⾯反射镜成 ( )，奇数个平⾯反射镜则成 ( )。

单个平⾯镜绕着和⼊射⾯垂直的轴转动α⾓,反射光线和⼊射光线之间的夹⾓将改变 ( )。

2、物⽅节点与（）共轭，像⽅焦点与（）共轭，物⽅焦点与（）共轭。

3、单个折射球⾯的主点位在（）；反射球⾯的焦点位于（）。

4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。

在物⽅远⼼光路中，孔径光阑位于（）。

5、共轴系统中（）放⼤率等于1的⼀对共轭⾯叫主平⾯，（）放⼤率等于1的⼀定共轭⾯叫节平⾯，在（）的情况下，主平⾯与节平⾯重合。

6、轴上像点的像差有（）和（）。

8．在球差、彗差、像散、像⾯弯曲、畸变、位置⾊差、倍率⾊差中，对轴上点成像产⽣圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种d. 以上都不对9 以下⼏种初级像差中，当视场很⼩时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲7．⼏何光学所⽤到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：（）（A）沿轴线段，与光线传播⽅向相同为正。

《应用光学》期末考试复习共55页文档

44、卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Hale Waihona Puke 41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育；而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
《应用光学》期末考试复习
16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。 ——赫拉克利特 17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。— —奥维德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。— —爱献生

应用光学总复习

匹兹凡和：以正负光焦度分离来校正
★像质评价几何像差（像差曲线）、波像差(最大剩余波像差为最小的离焦原则)、点列图、分辨率、光学传递函数
1. 做完题检查结果是否有可能性例如，摄影系统景深若干mm不可能，显微系统景深过大不可能放映系统像面照度零点几勒克斯不可能，摄影光圈数0.08不可能玻璃折射率低于1.4或高于2不可能 2. 注意公式的适用范围摄影系统景深与显微镜系统景深公式不同； 2 f ' 1 适用于孔阑在 L (2 ) f ' 适用于接触薄系统 xp ' e 物镜后焦面上望远镜正常放大率和显微镜有效放大率勿混淆 3. 利用物像关系熟悉经典光学系统的一些特点显微镜：物镜满足齐焦条件，当L一定，高倍时，l 小，l’大，低倍反之分辨率、出瞳、数值孔径、景深与倍率的关系（理解）望远镜：若筒长一定，Γ大，则 fo’大，fe’小，D大当D一定，Γ大，则D’小相对主观亮度：当D一定时 (t / e ) 到 D’ De时，为定值若D’ De，则 2
主光线下光线辅轴子午轴外球差
T
弧矢轴外球差
宽光束像散△X’ 宽光束弧矢场曲Xs’ 1 2 3 1’ 2’ 3’ C
细光束子午场曲xt’ 宽光束子午场曲Xt’ T T0 B’(B3’ B)0’ D B2’ (S0)
A B
S B1’
A0 ’
五、光束限制——本部分应与经典光学系统相结合复习
★孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用 ★拦光，渐晕，渐晕光阑，渐晕区，无渐晕条件 ★系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线 ★对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深 ★物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴

2011应用光学-期末复习

五、模型比较1、单个折射球面：物像两方主面重合于球面顶点。

2、通常的光学系统：应用：透镜，看做两个折射球面的组合；利用单个折射球面的成像公式，可求得每个折射球面的物像两方焦距；进而利用光组组合公式求透镜的焦距、基点基面位置等。

3、薄透镜：厚度为零，即看做两折射球面的顶点非常接近，此时可以认为，整个透镜物像两方主面与顶点重合。

薄透镜的光学性质取决于透镜的焦距。

最简单的应用：两薄透镜的组合：组合焦距取决于两薄透镜各自的焦距，以及透镜的相对位置。

理想光学系统：主光线必然通过孔径光阑中心及入瞳中心。

**主光线：轴外物点发出的、通过入瞳中心的光线。

1L 2L Q1Q 2Q 2Q ¢1Q ¢Q ¢2Q ¢¢1Q ¢¢Q ¢¢A ¢B ¢ACB出瞳入瞳孔径光阑三、几何像差与波像差的比较1、几何像差1）基础：几何光学2）研究对象：实际光束相对于同心光束的偏离；实际像相对于理想像的大小、位置的偏离。

3）方法：实际光线的追迹——像差曲线（用于指导像差的校正）2、波像差1）基础：波动光学2）研究对象：实际波面相对于理想波面（球面波）的偏离。

3）方法：计算实际波面相对于理想波面的光程差。

4）特点：能更好的描述光学系统的成像能量分布，可用于实际光学系统的像质评价。

（1）基本概念：主截面、子午面、弧矢面、理想像（高斯像）（2）单色像差a. 球差b. 彗差（正弦差）c. 像散；d. 像曲；e. 畸变四、几何像差（定义与现象）宽光束引起的远轴物、窄光束引起的（3）色差：不同色光因折射率的不同带来的成像位置、大小的差异。

f. 位置（轴向）色差g. 倍率（垂轴）色差)(l n n =非单色物引起的几何像差小结像差类型影响因素危害轴上物点单色球差孔径轴对称的单色弥散圆斑复色位置色差位置、波长轴对称的彩色弥散圆斑轴外物点单色彗差（正弦差）孔径、视场彗星状弥散斑细光束像散视场离轴越远像散差越大场曲大物面（视场）中心与边缘不能同时清晰成像畸变像失真复色倍率色差波长、视场像模糊一、眼睛1、结构：角膜、瞳孔、水晶体、视网膜、眼轴。

应用光学复习提纲

《应用光学》总复习提纲第一章★ 1、光的反射定律、折射定律I 1 = R 1；n1sinI 1=n2sinI 22、绝对折射率介质对真空的折射率。

通常把空气的绝对折射率取作 1，而把介质对空气的折射率作为“绝对折射率”。

★3、光路可逆定理假定某一条光线，沿着一定的路线，由 A 传播到 B。

反过来，如果在 B 点沿着相反的方向投射一条光线，则此反向光线仍沿原路返回，从 B 传播到 A。

★4、全反射光线入射到两种介质的分界面时，通常都会发生折射与反射。

但在一定条件下，入射到介质上的光会全部反射回原来的介质中，没有折射光产生，这种现象称为光的全反射现象。

发生全反射的条件可归结为 :（1）光线从光密介质射向光疏介质；（2）入射角大于临界角。

( 什么是临界角？ )★5、正、负透镜的形状及其作用正透镜：中心比边缘厚度大，起会聚作用。

负透镜：中心比边缘厚度小，起发散作用。

★7、物、像共轭对于某一光学系统来说，某一位置上的物会在一个相应的位置成一个清晰的像，物与像是一一对应的，这种关系称为物与像的共轭。

例 1：一束光由玻璃（ n=1.5）进入水中 (n=l.33)，若以 45°角入射，试求折射角。

解： n1sinI1=n2sinI2n1=1.5; n2=l.33; I 1=45°代入上式得I 2=52.6°折射角为 52.6°第二章★ 1、符号规则；2、大 L 公式和小l公式★ 3、单个折射球面物像位置公式例：一凹球面反射镜浸没在水中，物在镜前 300mm处，像在镜前 90mm处，求球面反射镜的曲率半径。

解：由于凹球镜浸没在水中，因此有n′=-n=n 水由公式′－n= n′－n nl′l rl=- 300mm， l′= - 90mm求得 r=-138.46mm★ 4、单个球面物像大小关系y'nl'y n' l例：已知一个光学系统的结构参数： r = 36.48mm ；n=1； n′=1.5163 ；l = -240mm；y=20mm；可求出： l′=151.838mm，求垂轴放大率β与像的大小y′。

眼视光应用光学期末复习

第二章一、选择题1、关于全反射现象，下列说法正确的是( )A．光线由光疏介质向光密介质传播时可能发生全反射B．光线由光密介质向光疏介质传播时可能发生全反射C．光线由光疏介质向光密介质传播时一定发生全反射D．光线由光密介质向光疏介质传播时一定发生全反射答案：B2、下列能成完善像的光学系统是（）A．平面折射系统B．平面反射系统C．球面折射系统D．球面反射系统答案：B3、若物位于凹面反射镜的焦点和曲率中心之间，则下列说法正确的是（）A．成倒立放大实像B．成倒立缩小实像C．成正立放大虚像D．成倒立缩小虚像答案：A4、关于棱镜片下列说法正确的是（）A．改变光线方向，不改变光束的聚散度B．不改变光线方向，改变光束的聚散度C．光线方向和光束的聚散度都改变D．光线方向和光束的聚散度都不改变答案：A5、实物通过平面反射镜所成的像为（）A．实像B．虚像C．实像和虚像均有可能D．实像和虚像重叠答案：B6、若物位于凹面反射镜的焦点和顶点之间，则下列说法正确的是（）A．成倒立缩小实像B．成倒立放大实像C．成倒立缩小虚像D．成正立放大虚像答案：D7、平面反射光学系统的横向放大率( )A．小于1B．大于1C．等于1D．以上都不对答案：D8、对于单球面近轴折射成像系统,若凹面侧的折射率大于凸面侧的折射率，下列说法正确的是（）A．该系统为发散型B．该系统为会聚型C．是发散型还是会聚型与物点的位置有关D．是发散型还是会聚型与像点的位置有关正确答案：B9、关于球面折射光学系统成像，下列说法正确的是（）A．能成完善的像B．不能成完善的像C．能否成完善像要依据条件而定D．部分成完善的像正确答案：B10、两个节点是一对（）A．角放大率为+1的共轭点B．角放大率为-1的共轭点C．角放大率>1的共轭点D．角放大率正确答案：A11、关于理想光学系统,下列说法正确的是（）A．主平面是横向放大率大于1的一对共轭面B．主平面是横向放大率小于1的一对共轭面C．主平面是横向放大率为-1的一对共轭面D．主平面是横向放大率为+1的一对共轭面正确答案：D二、简答题12、简述折射定律；13、简述反射定律；第三章1、人眼的瞳孔相当于（）A．入瞳B．出瞳C．孔径光阑D．透镜答案：C2、当物点在垂直光轴方向上下移动时，系统的孔径光阑（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断答案：C3、以下关于景深和焦深的描述，错误的是（）A．景深是能在像平面上获得清晰像的物空间深度B．焦深是能成清晰像的像空间深度C．眼的分辨率越大，景深越小D．焦深增大，眼的分辨率就增大答案：B4、视场光阑经它前面的光学系统所成的像为（）A．入瞳B．出瞳C．入射窗D．出射窗答案：C5、大多数望远镜和显微镜的孔径光阑都位于（）A．物镜B．目镜C．物镜和目镜之间D．无法判断答案：A6、视场光阑所限制的成像物体的实际大小称为（）A．物方视场B．像方视场C．物方视场角D．像方视场角答案：A7、光学系统中的孔径光阑和视场光阑的关系是（）A．孔径光阑可作为视场光阑B．视场光阑也作为孔径光阑C．孔径光阑一般就是视场光阑D．孔径光阑和视场光阑两者不能合一答案：D8、以下关于主光线的描述，错误的是（）A．通过入瞳中心B．通过出瞳中心C．通过孔径光阑中心D．通过光学系统的节点答案：D9、摄影时，有的摄像师会在镜头前面挂上窗纱，其主要作用是（）A．减少光线通过B．增加图像清晰度C．增加景深D．减小景深答案：C10、瞳孔缩小的时候（）A．景深增加B．景深减小C．焦距增加D．焦距减小答案：A二、简答题11、简述什么是入射光瞳和出射光瞳孔；12、简述什么是景深和焦深；第四章一、选择题1、球差与下面那项因素有关（）A．孔径角B．视场大小C．物距D．离轴距离答案：A2、如图，是轴外点以宽光束经过光学系统成像时产生的像差，该像差是（）A．球差B．慧差C．场区D．色差答案：B3、如图，物面上轴外区域中的一个很小的“十”字图案经过光学系统成像后，在子午像面和弧矢像面分别在不同方向上成清晰的像，其中在子午面内，“十”字线的哪个方向成像清晰（）A．水平方向B．垂直方向C．任何方向D．主轴方向答案：A4、以下哪个是枕型畸变（）A． B． C． D．答案：A5、以下哪个是桶型畸变（）A． B． C． D．答案：B6、缩小光学系统的孔径光阑，哪些像差会得到改善（）A．球差、像散B．像散、场曲C．球差、彗差D．彗差、畸变答案：C7、如图，轴上点以宽光束成像时产生的像差为（）A．球差B．慧差C．场区D．色差答案：A8、轴外点以宽光束经过光学系统成像时，会产生慧差，慧差包括（）A．子午慧差和垂轴慧差B．弧矢慧差和纵向慧差C．弧矢慧差和子午慧差D．垂轴慧差和纵向慧差答案：C9、如图，物面上轴外区域中的一个很小的“十”字图案经过光学系统成像后，在子午像面和弧矢像面分别在不同方向上成清晰的像，造成这种现象的原因是（）A．像散B．场曲C．畸变D．色差答案：B10、单球面折射镜有几对无球差的共轭点（）A．1对B．2对C．3对D．以上选项都不对答案：C11、在7种几何像差中，不影响成像清晰度的有几种（）A．1种B．2种C．3种D．以上选项都不对答案：B12、在7种几何像差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有几种（）A．1种B．2种C．3种D．以上选项都不对答案：B二、简答题13、简述什么是场曲；14、简述什么是位置色差；第五章一、选择题1、在均匀透明介质中，如果不考虑光能损失，则位于同一条光线上的各点，在光线进行的方向上光亮度（）A．不变B．变强C．变弱D．以上都不对答案：A2、在理想成像时，由物点A 发出的光线均通过像点A '，因此物和像的光亮度B 和B '之间的关系为( )A ．3B B n n '⎛⎫'= ⎪⎝⎭B ．3B B n n ⎛⎫'= ⎪'⎝⎭C ．2B B n n '⎛⎫'= ⎪⎝⎭D ．2B B n n ⎛⎫'= ⎪'⎝⎭ 答案：C3、下列说法正确的是( )A ．光照度定义为单位面积上所接受的辐射强度的大小B ．光照度的单位是流明(lm )C ．1lx 等于21m 面积上发出或接收1lm 的光通量D ．光亮度的单位是勒克斯(lx )答案：C4、颜色有三种特性，其中不包括（）A ．明度B ．色调C ．彩度D ．色温答案：D5、假定在折射率为1n 的介质内，入射光束的光亮度为1B ；在折射率为2n 的介质内，假设折射光束的光亮度为2B ，则（）A ．212221B B n n =B ．222211B B n n =C ．1221B B n n = D ．2211B B n n =答案：B6、在实际光学系统中，当物像空间介质相同时，下列说法正确的是（）A．像的光亮度永远等于物的光亮度B．像的光亮度可能等于物的光亮度，视具体情况C．像的光亮度永远大于物的光亮度D．像的光亮度永远小于物的光亮度答案：D7、以下叙述正确的是（）A．光通量的单位是cd，发光强度的单位是lm，光照度的单位是nt，光亮度的单位是lx B．光通量的单位是lm，发光强度的单位是cd，光照度的单位是lx，光亮度的单位是nt C．光通量的单位是lx，发光强度的单位是cd，光照度的单位是lm，光亮度的单位是nt D．光通量的单位是lm，发光强度的单位是nt，光照度的单位是lx，光亮度的单位是cd 答案：B8、彩色的纯洁性称为（）A．饱和度B．纯度C．明度D．色度答案：A9、人眼只能对可见光产生视觉，下列说法正确的是（）A．对黄绿光最不敏感B．对红光和紫光较好C．对红外光全无视觉反应D．对紫外光有视觉反应答案：C10、下列说法正确的是（）A．从能量的观点看，光线从光源(发光体)发出，经过中间介质(如大气等)和光学系统，最后到达接收器(如人眼、感光底片、光电元件等)是一个能量传输过程B．研究可见光的测试、计量和计算的学科称为“辐射度学”C．研究X光、紫外光、红外光以及其他电磁波辐射的测试、计量和计算的学科称为“光度学”D．光度学是辐射量度学的一部分或特例，光度学中的光是指全波段光答案：A二、简答题11、简述什么是朗伯定律；12、简述什么是光通量并写出表达式。

2008年第二学期期末应用光学期末考试

2008年第二学期期末应用光学期末考试
一、
1）周视瞄准镜坐标变换关系
2）根据坐标变化说明工作原理
二、
1）几何光学四大定律（直线、独立、反射、折射）
2）五角棱镜光路图，成像坐标关系
3）列出七种像差
4）光学系统光能损失因素
三、
1）50mm相机对3m目标成像怎样调焦
x=-(3000-50)=2950mm;f=-50mm
由xx’=ff’得x’＝50/59mm
2）作图
3）近视2m，配眼睛，焦距，画图
R＝1/l r=1/2;所以应配的眼睛度数为100×1/2=50度
焦距f’= l r=2m
4）投影仪f‘＝80mm，β＝10X，问物像距
5）成像关系作图
虚物Q的像Q‘实物AB的像AB’
四、
1）光干涉条件，举2例
2）人眼瞳2mm，计算极限角分辨率
3）杨氏λ＝640nm，d＝0.4mm，L＝500，计算条纹间距
五、光电经纬仪1）靶场中的用途；2）三轴关系图；3）照准差、零位差、定向差定义
六、ZFD-180高速摄影机（原理图已给出）
1）孔径光阑，出入瞳位置
2）视场光阑，出入窗位置
3）实限“等待”原理。

应用光学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

应用光学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.波长一定，提高照相机分辨率的方法有：答案:增大照相机镜头的相对孔径2.轴上单色像差有：答案:球差3.关于平面镜和棱镜系统，下面说法错误的是：答案:屋脊棱镜的作用是变相似像为镜像；4.关于屋脊棱镜，下面说法正确的是：答案:屋脊棱镜的展开是沿着屋脊棱展开；_屋脊棱镜的主截面是由光轴与屋脊棱决定的面；_屋脊棱镜的作用是变镜像为相似像；5.远点与视网膜共轭，下面说法错误的是：答案:近视眼的远点在眼睛后方有限远处；_远视眼的远点在眼睛前方有限远处；6.关于目视光学仪器，下面说法正确的是：答案:放大镜的焦距越短，其视放大率越大；_双目观察仪器的基线越长，其体视放大率越大；_显微镜有两级放大，物镜放大物体成像尺寸，目镜放大视角；_望远镜的垂轴放大率、轴向放大率和角放大率只与物镜焦距和目镜焦距有关，与共轭面的位置无关；7.增大显微镜数值孔径的方法有：答案:增大物方孔径角_增大物方折射率8.一个物方、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【图片】，则下面正确的是：答案:成倒立缩小的实像；9.有一无限远物点，经某一理想光学系统成像，则正确的陈述是：答案:其像点必在理想光学系统的像方焦平面上；10.教室使用的教学投影仪，为了消除渐晕现象，通常将视场光阑设在：答案:接收屏处11.几何光学中，光学系统成理想像（或称完善像）应满足下列条件之一：答案:物点和像点之间任意两条光路的光程相等；_入射光束是同心光束时，出射光束也是同心光束；_入射波面是球面波时，出射波面也是球面波；12.下面关于物像及其相关概念的正确陈述是：答案:可以用屏直接接收的物（像）即为实物（像），不能用屏直接接收的物（像）即为虚物（像）；_实物、虚像对应发散同心光束，虚物、实像对应会聚同心光束；。

华中科技大学应用光学课程应用光学复习A

不要中间变量，物方参数与像方参数是否有简单的数值关系？
物象方的截距与孔径角之积不变
1、阿贝不变量
(物象方的折射率、球面半径和截距之间的关系) Q随物象共轭点位置变化而变化。
2、
3、
（常用的物象位置关系）
(u′、u关系)
五、常用推导公式
§ 2－2 单个折射球面的成像放大率、拉赫不变量
-
b）轴上大线段·
2. 轴向放大率：光轴上一对共轭点沿轴移动量之间的比值
a）轴上无限小线段
说明：α≠β ，轴向和垂轴不具放大相似性 α> 0，物象沿轴向同向移动。
推导P22
3. 角放大率：共轭光线与光轴的夹角u′和u的比值
4. 三者关系： 5. 拉赫不变量J：折射面前后三个量n、u、y的乘积相等意义：1）计算象差的公式中出现； 2）校对计算结果的正确性； 3）在光学设计中有重要作用。为了设计出一定垂轴倍率的光学系统，在物方参数nuy固定的条件下，常通过改变像方孔径角u′的大小来改变y′的数值，使得y′与y 的比值满足系统设计的要求。
3. 放大率公式
1）垂轴放大率：
意义：整个光学系统的放大率为各个折射面放大率的乘积。
2）轴向放大率：
3）角放大率：
4）三者关系：
4. 拉赫不变量：
例：厚透镜：
例：一玻璃棒（），长500mm，两端面为半球面，半径分别为50mm和100mm，一箭头高1mm，垂直位于左端球面顶点之前200mm处的轴线上，求箭头经玻璃棒成像后像的位置、大小、正倒、虚实。
物象都有虚实之分：
说明：
1. 物点不管是虚的还是实的，都是入射光线的交点；像点则是出射光线的交点。无论是物还是像，光线延长线的交点都是虚的，而实际光线的交点都是实的。

应用光学总复习与习题解答.

总复习第一章几何光学的基本定律返回内容提要有关光传播路径的定律是本章的主要问题。

折射定律(光学不变量)及其矢量形式反射定律(是折射定律当时的特殊情况)费马原理(极端光程定律) (实、虚)物空间、像空间概念完善成像条件(等光程条件)及特例，由费马原理导出折射定律和反射定律第二章球面与球面系统返回内容提要球面系统仅对细小平面以细光束成完善像基本公式：阿贝不变量放大率及其关系：拉氏不变量反射球面的有关公式由可得。

第三章平面与平面系统返回内容提要平面镜成镜像夹角为 α 的双平面镜的二次像特征平行平板引起的轴向位移反射棱镜的展开，结构常数，棱镜转像系统折射棱镜的最小偏角，光楔与双光楔关键问题：坐标系判断，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考虑屋脊的作用。

第四章理想光学系统返回内容提要主点、主平面，焦点、焦平面，节点、节平面的概念高斯公式与牛顿公式：当时化为，并有三种放大率，，拉氏不变量，，厚透镜：看成两光组组合。

＋＋组合：间隔小时为正光焦度，增大后可变成望远镜，间隔更大时为负光焦度。

－－组合：总是负光焦度＋－组合：可得到长焦距短工作距离、短焦距长工作距离系统，其中负弯月形透镜可在间隔增大时变成望远镜，间隔更大时为正光焦度。

第五章光学系统中的光束限制返回内容提要本部分应与典型光学系统部分相结合进行复习。

孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用拦光，渐晕，渐晕光阑系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴第六章光能及其计算返回内容提要本章重点在于光能有关概念、单位和像面照度计算。

辐射能通量，光通量，光谱光视效率，发光效率发光强度，光照度，光出射度，光亮度的概念、单位及其关系光束经反射、折射后亮度的变化，经光学系统的光能损失，通过光学系统的光通量，像面照度总之,第七章典型光学系统返回内容提要本章需要熟练掌握各类典型光学系统的成像原理、放大倍率、光束限制、分辨本领以及显微镜与照明系统、望远镜与转像系统的光瞳匹配关系，光学系统的外形尺寸计算。

应用光学总结复习1

R 2
1 r 0.5m R
1 f 0.5m 2
1 1 1 (n 1)( ) f r1 r2
r 750m m 1 r2 187.5m m
一个人的近视程度是－2D，调节范围是8D，求：远点距离，近点距离，配戴 100度的近视镜求该镜的焦距及戴上后看清的远点距离和近点距离。
设h1=10
h1 tanu1 0.2857143 f1
h2 h1 d tanu1 14.28571
h2 tanu2 tanu1 0.2857143 f2
h1 h2 f 35 lF 50 tanu2 tanu2
7 理想光学系统的组合
250 200 250 8 10 200
f 望远镜 f 显微镜
§3-4 眼睛缺陷和目视光学仪器的视度调节
objective eyepiece Fe’
f ’o
-f e
Fe’
Fe’
2．有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光
源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为
10 mm，投影物高为40 mm，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为600 mm，求该反光镜r ?
10 -600
-40
y ' l 'r nl ' n n y l r n' l
(2.10)
h2 h1 d1u1
(2.14)
3 近轴单球面物象基本公式
n' n n'n 位置关系式： ( 2.12 ) l' l r
h lu l u
h n' u' nu n'n ( 2.11) r