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2013－2014 学年第二学期《工程光学》随堂测试（I）

2013－2014 学年第二学期《工程光学》随堂测试（II）

班级学号姓名成绩

2014 年3 月7 日班级学号姓名

2014 年3 月11 日

成绩

一、填空题（本题共6 分，第2 小题每空0.5 分，其余每空1 分）

1、可见光的波长范围380nm~760nm 。

2、几何光学的四大基本定律分别是光的直线转播定律，光的独立传播定律，光的折射定律，

光的反射定律。一、填空题（本题共6 分，每空2 分）

1、光学系统成完善像应满足的条件为：

①入射波面为球面波，出射波面也为球面波。②入射光为同心光束，出射光也为同心光束。③物点和像点之间任意两条光路的光程相等。2、在近轴区内，表征单个折射球面的物、像位置关系公式可以简化为

n '

-

n

=

n '- n

的形式，阿贝不变量Q 的等式为Q = n '(

1

-

1

) = n(

1

-

1

) （已知

3、全反射的基本条件光线从光密介质向光疏介质入射，入射角大于临l ' l r r l ' r l

界角。

4、已知光在真空中的光速c≈3×108m/s 则光在水（n=1.333）中的光速为c

= 2.25 ⨯108 m / s 。

n 物方折射率为n，像方折射率为n＇，球的半径为r，物方截距为l，像方截距为l＇）。

二、画图题（本题共4 分）。

试利用符号规则标出下面光组及光线的实际位置

二、简答题（本题共4 分，每题2 分）。

1、简述光路可逆性原理

Page 4

2、简述费马原理P

a

g

e

5

r =-40 mm,

L＇

= 200mm, U＇= -10°。

-U ' = 1 0O

L' = 2 0 0m m

班 级 学 号 姓 名 2014 年 3 月 18 日

成 绩

班 级

学 号

姓 名

2014 年 3 月 25 日

成 绩

一、 填空题（本题共 6 分，每空 1.5 分）

1、若垂轴放大率 β＞0，即 y ＇与 y 同号，表示成

正像

（正像，倒像）；反

之 y ＇与 y 异号，表示成

倒像

（正像，倒像）。

2、折射球面的轴向放大率恒为 正 （正，负）。

3、垂轴放大率、轴向放大率与角放大率三者之间的关系式αγ = β 。

二、画图题（本题共 4 分，每题 2 分）

1、试画出物 AB 经过凹面镜所成的像 A ＇B ＇（实像）（书上 page12）

一、填空题（本题共 4.5 分，每空 0.5 分）

1、在 任意大 的空间，以 任意宽 的光束均能成 完善像

（完善像，非完善

像）的光学系统，叫理想光学系统。

2、一个光学系统的像方焦点和物方焦点是 不共轭 的（共轭，不共轭）。

3、①倾斜于光轴入射的平行光束，经过系统后出射光束交 像方焦平面

上的一

点；②自

物方焦平面 上一点发出的光束，经系统后成倾斜于光轴的平行光束出

射。③共轭光线在一对主面上的 投影高度 相等，即垂轴放大率等于 1 。 4、角放大率γ=+1 的一对共轭点称为节点

。

二、作图题（本题共 5.5 分）

假定两个已知光学系统的焦距分别为 f , f ' 和 f , f ' ，如图所示，请通过作图根据

1 1

2 2

符号规则标出该组合系统的①物方焦点（ F ）和像方焦点（ F ' ）②物方焦距（ f ） 和像方焦距（ f ' ）。③物方主平面和像方主平面（书 page29）

2

F =

班 级

学 号 姓 名

成 绩

班 级 学 号 姓 名

成 绩

2014 年 4 月 1 日

2014 年 4 月 4 日

二、 填空题（本题共 6 分，每空 1 分）

1、解析法求像中，以光学系统 焦点 为原点的物象位置关系，称为牛顿公式，相

应公式为 xx ' = ff ' ；以光学系统 主点 为原点的物象位置关系，称为高斯公

三、 填空题（本题共 4.5 分，每空 0.5 分）

1、一个位于空气中焦距等于 25cm 的光学系统，其光焦度为

4 折光度 ；（光

焦度的单位为折光度记为 D ，是 m 的倒数关系）

式，相应公式为 f ' + f

= 1；

2、直径为 100mm 的球形透镜，f ' = 75mm ,l ' = 25mm , 其像方主面位于球心

处，

l l

2、理想光学系统两焦距，物方焦距和像方焦距同介质折射率之间的关系表达式为

f '

n '

物方主面位于

球心

处；（这题描述清楚些都可以）

3、 f ' = 100mm , 折射率为 1.5 的玻璃薄透镜位于空气中时，设其两面曲率相等，则半

径

r = 100mm ，r = -100mm 。 f ' = 100mm , 的空气薄透镜位于折射率为 1.5 =- 。若光学系统中包括反射面，则两焦距之间的关系由反射面个数决定，设 1 2

f n

的玻璃中时，设其两面曲率相等，则半径 r = 66.67mm ， r = -66.67mm 。（所 反射面个数为 k ，则物方焦距和像方焦距同介质折射率之间的关系表达式为

f '

= (-1)k +1

n ' 。

f

n

二、计算题（本题共 4 分）

已知： f ' > 0 ， f ' = - f ,l = 2 f ' , y ，求： l '

, β

1

2

有的题别忘记单位）

4、平行光管是一种产生 平行 光的装置，被照明目标需位于平行光管物镜的

物方焦平面

处。（焦平面一定说明白是哪个）

二、计算题（本题共 5.5 分）

已知：焦距 '

'

f 1 = -100mm ; f 2 = 100mm 的两个薄透镜组成一个光组，透镜间隔：

1 1 1

2 f '

l ' 2 f '

3 1

d = 100mm ,

求合成光组的焦距和光焦度，并用作图法确定物方和像方主面

H , H ' 的位

由 - = 得： l ' = 则

β = = = 置

l ' l f ' 3 l 2 f ' 3

由组合系统焦距公式可得：

1 1 1 d 1 1 100 1

+ - = + - = f ' f ' f ' f ' f '

-100 100 -100 ⨯100 100 1 2 1 2