光学复习题。doc

自己看看得了，不要随便对其他专业乱传，对老师影响不好，大家都理解理解

------------------学委建议

名词解释（每小题3分，共24分）

光的独立传播定律：费马原理：理想光学系统：薄透镜：孔径光阑：物方远心光路：余弦辐射体：子午面：光的反射定律：全反射现象：光焦度：薄透镜：视场光阑：像方远心光路：渐晕：发光强度（I v）：孔径角：主面：镜像：景深：入瞳：光谱光视效率（V(λ)）：位置色差：弧矢面：1、光的折射定律：节点：一致像：景深：出射窗：光出射度（M V）：

瑞利判断：倍率色差：、轴向放大倍率α：屋脊棱镜：出瞳：光亮度（L v）：对准：

正弦条件：垂轴放大率β：、完善成像：棱镜的偏向角：主光线：、光亮度（L v）：对准误差：

、等晕成像；光瞳衔接原则：明视距离：不晕成像：齐明点：物方焦距：、渐晕：波像差：色球差：

简答题（每小题6分，共12分）

1、若显微物镜上标明，请170mm/0.17，40/0.65说明各个数字代表的意义。（！！！！）

2、简述棱镜系统的成像方向判断方法：（47页）

3、简述共线成像理论。

（1）物空间中的每一点都对应于像空间中相应的点，且只对应一点，我们称为共轭点；（2）物空间中每一条直线对应于像空间中相应的直线，且是唯一的，我们称之为共轭线；（3）物空间中任一点位于一条直线上，在像空间中其共轭点仍位于该直线的共轭线上。

简单的说：物空间的任一点、线、面体都有与之相共轭的点、线、面、体存在，且是唯一的。

4、一个水缸深2m，内部注满折射率n=4/3的清水，水缸底部放置了一个硬币，请问人在水面垂直注视硬币时看到的像比1m深还是比1m浅？(3分)为什么？(3分)

答变浅，因为硬币经过水平行平板成像要产生一定大小的轴向位移，位移量为Δl'=d(1―1/n) =0. 5m，故人看到的像距离水面约为1.5m。

5、简述提高显微镜的分辨能力方法

1）减小波长；

2）令物方介质折射率增大；

3）提高sinU值。

6、轴上一实物点S经透镜L成一实像点S΄，若将一个表面平行的玻璃板垂直于光轴插入自透镜射出的光路中（玻璃平板位于透镜及S΄之间），问像点S΄将如何变化？请试加以解释。

答：像点远离透镜。因为从透镜射出的会聚光束再经过玻璃平板折射后虽然传播方向不变，但却会产生轴向及侧向位移，因而使像点变远。

7、校正像差时的谱线选取主要取决于什么？对于目视光学仪器而言，一般对那种色光校正单色像差？

答：像差谱线的选择――主要取决于接收器的光谱特性进行像差校正时，只能校正某一波长的单色像差，对于不同的接收器件像差谱线的目视光学系统：一般选择D光或e光校正单色像差，对F，C光校正色差

8、所谓的消球差系统是将系统中所存在的球差完全校正为零，这种说法正确么？为什么？不对，因为所谓的消球差系统是将某一带的球差完全校正为零，而不能使所有孔径带的球差全部校正为零，一般对边缘光校正为零，在0.707带有最大剩余量。

9、写出单个折射面的三对无球差点（三对齐明点）（！！！！）

10、设一物体对一正透镜成像，其垂轴放大倍率β=-1，请分析一下物平面所处的位置。

11、简述判断入射窗、出射窗的方法。

答：将光学系统中所有光学元件的通光口径，分别对其前（后）的光学系统成像到系统的物（像）空间去，根据像的位置及大小求出其对入（出）瞳中心张角最小者为入（出）窗。

12、简述判断入瞳、出瞳的方法。

答：将光学系统中的所有光学元件通光口径分别对其前（后）面的光学系统成像到系统的物（像）空间去，并根据物象的大小及位置要求求他们对轴上物(像）点的张角，张角最小为入|（出）瞳。

14 某人身高200cm，一平面镜放在他身前120cm处，为了能够看到自己的全身像，镜子的大小至少为多少？像与人之间的距离为多少？

三、作图题（每小题4分，共16分）

1 请画出图中所示系统的等效各级系统的物方焦点位置及物方主面位置，并标出等效系统的物方焦距。

图中所画两条光线是由A点发出并可以经过光学系统成像的两条边缘光线，请画出该系统的出瞳。

4、试画出下图中平行平板的等效空气层，并计算等效空气层的厚度d

3、画出周视瞄准仪的光学系统图，并注明各光学器件的名称。（44）

2、请画出渐晕系数50%

=（100%）的开普勒望远系统（显微）的光路图。

K

ω

3、画出30︒直角（五角）（斜方）（施密特）（道威）（底角为60︒的等腰棱镜）（（一）二次反射等腰直角）棱镜的工作光路图，并将其展开成平行平板。（！！）

4、请画出使用平行光管测量透镜焦距的原理光路。若平行光管的焦距是550mm，物高为y，测得像高为'y,请写出计算焦距'f的计算公式。（27也）

4、请画出光学杠杆的原理光路图，并说明如何用其进行微位移的测量。（40页） 2、请画出简单显微镜（低倍）系统的原理光路图，并标出孔径光阑、视场光阑及出瞳的大致位置。

2、请画出开普勒望远系统的原理光路图，并标出孔径光阑、视场光阑及出瞳的大致位置。 4、请画出光纤全反射传光的原理光路，若光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，写出光纤的数值孔径NA （即10sin I n ）的计算公式。（13页8题）

2、请画出物方远心光路的原理图，并说明其特点和作用。

、由二个薄凸透镜21,L L 构成的系统，其中cm D D 421==，cm f 81='，cm f 32='，2L 位于1L 后cm 5，若入射平行光，1）请判断系统的孔径光阑；2）求入瞳、出瞳的位置及大小。 解：图略。

1）判断孔径光阑：（2分）

第一个透镜对其前面所成像为本身，cm D L 41= 第二个透镜对其前面所成像为'

2L ， ①位置：

cm l f l l 3/401

11-='⇒'

=-' ②大小：cm y l

l y y 7.102='⇒'

='=

β 比较口径大小：'21y D L <，所以有第一透镜为孔径光阑。 2）（2分）

入瞳：第一透镜为孔径光阑，也是入瞳，即入瞳直径为4厘米。. 出瞳：第一透镜经第二透镜所成的像。 ①位置：cm l f l l 5.7''/1/1'/12=⇒=- ②大小：cm y l

l y y 3''

'=⇒==

β cm y D 6'2'==