(整理)应用光学习题50838

应用光学习题

本习题供学习、复习使用。精练这些习题及作业和课件上的例题有助于掌握、理解应用光学课程的基本知识、理论和规律。应用光学的基本问题包括在本习题内，但不仅限于本习题。本习题仅供课程学习时参考。

习题中一些问题提供了解答，限于时间，其它则略去。

一、简答题

1、几何光学的基本定律及其内容是什么？

2、理想光学系统的基点和基面有哪些？

3、什么是光学系统的孔径光阑和视场光阑?

4、常见非正常眼有哪两种？如何校正常见非正常眼？

5、光学系统极限分辨角为多大？采取什么途径可以提高极限分辨角？

6、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？

7、如何确定光学系统的视场光阑？

8、成像光学系统有哪两种色差？试说明它们的成因？

9、对目视光学仪器的共同要求是什么？

10、什么是理想光学系统的分辨率？写出望远镜的分辨率表达式。

11、什么是理想像和理想光学系统？

12、理想光学系统有何特点？

13、简述单平面镜的成像特性。

14、双平面镜的成像特性。

15、什么是光阑？

15、光阑在光学系统中的作用及其分类。

16、简述孔径光阑确定方法。

17、简述视场光阑的确定方法。

18、什么是光学系统的景深？

19、什么是光学系统的像差？

20、单色光的几何像差有哪些？复色光的几何像差有哪些？

21、什么是光学系统的球差？

22、什么是光学系统的慧差？

23、什么是光学系统的像散？

24、什么是光学系统的色差？

二、填空题

1、在空气和折射率为2的介质界面上发生全反射的临界角是。

2、入瞳孔径越大，则景深越；对准平面距离越远，则景深越。

3、会引起像模糊的单色像差有：，，

，。

4、两种远心光路分别是：，。

5、近视眼能看清楚的最远距离为0.5m，则应该佩戴度的负透镜。

6、某人戴250度的近视眼镜，此人的远点距离是米，所戴眼镜是焦距为米的(填“正”或“负”)透镜。

7、照相机中的可变光阑起的是光阑的作用，它限制的是；而底片框起的是光阑的作用，它限制的是

。

8、几何光学三个基本定律是：，，

。

9、空间为物空间的范围为：，像空间的范围为：

10、以球面顶点O 为原点，球心C 在O 点右侧，则曲率半径 r 为 （正或负），球心C 在O 点左侧，则曲率半径 r 为 （正或负）。 11、近轴光区成像时，单个折射球面物像位置公式可表示为

其中Q 称为： 不变量。

其中J 称为： 不变量

12、近轴光区成像时，垂轴放大率为 ，若β>0, 即 y 与 y ’ 同号，

表示成 立像。反之成 立像。若β>0, 即 l 与 l ’ 同号，表示物象在折射球面 （同侧或异侧），物像虚实 （相反或相同）。反之l 与 l ’ 异号，物像虚实 （相同或相反）。若|β| >1, 则| y ’ | > | y |，成 （放大或缩小） 的像，反之 |y ’ | < | y |，成 （放大或缩小）的像。 13、理想光学系统，物像关系具有以下性质：

（1）物空间一个物点对应像空间中唯一的像点，这种一一对应关系称为 ，这两个对应点称为 。

（2）物空间中每一条直线对应于像空间中唯一相应直线，这两条直线称为 。

（3）物空间中每一个平面对应于像空间中唯一平面，这两个面称为 面。 （4）如果物空间任意一点D 位于直线BC 上，那么其在像空间的像D ’也必位于BC 的 线B ’C ’上。

14、表征光组特性的点、面称为 点和 面。 15、主平面的垂轴放大率为 。

1111

n()n'()Q r l r l'

-=-=y n u y'n'u'J

⋅⋅=⋅⋅=y'nl'

y n'l

β==

16、对于单个折射球面而言，物方主点H ，像方主点H ’和顶点O 相 ，而且物方主平面和像方主平面与球面顶点O 。

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，通常称为 公式，其中x 是以物方焦点为原点的物距。称为 ；以主点为原点的物像位置公

式 ，称为 公式，其中l ’是 主点为原点的像距，称为像

距。

18、空气中，光焦度可表示为 ，它表示光学系统对光束汇聚（或

发散）的本领。f ’或 f 越小，Ф越大。（1）若Φ>0, (f ’>0) ，光组是 （汇聚或发散）光组，Φ愈大， （汇聚或发散）本领愈大，反之亦然。（2）若Φ<0, (f ’<0)，光组是 （汇聚或发散）光组，Φ绝对值愈大，光组是 （汇聚或发散）本领愈大，反之亦然。（3）若平行平板，f ’为＋∞， Φ＝0，对光束不起 （汇聚或发散）作用。

19、通过物方节点的入射光线，经光组后其出射光线必经过 （像方或物方）节点，且方向 （不变或改变）。

20、眼睛有两类调节功能，分别为： 调节 和 调节。

21、所谓近视眼就是其远点在眼睛前方 （有限或无限）距离处，这是由于屈光 （过度不足），像方焦点位于视网膜的 （前面或后面）所致，因此，只有眼前 （有限或无限）距离处的物体才能清晰成像在视网膜上。对应着负视度，配上适当的 （正或负）光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上，因而眼镜矫正了眼睛的缺陷。 21、所谓远视眼就是其近点距离 （增加或减小），这是由于屈光 （过度不足），像方焦点位于视网膜的 （前面或后面）所致，因此，射入眼睛

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f f

Φ==-'

的光束只有是会聚时，才能正好聚焦在视网膜上。对应着正视度，需以（正或负）透镜矫正。

22、近视眼，将（远点或近点）矫正到无限远，远视眼，将（远点或近点）矫正到明视距离。

23、凡次镜面反射或次镜面反射的像称为镜像，物的坐标关系若为右手，则像的坐标关系为手；凡次镜面反射或次镜面反射的像称为像，物的坐标关系若为右手，则像的坐标关系为手。

24、单正透镜会产生（负或正）值球差，也称为球差校正（过校正或欠校正）；单负透镜会产生（负或正）值球差，也称为球差校正（过校正或欠校正）。

25、望远镜分辨率以能分辨的对望远镜的张角表示；照相系统的分辨率以像平面上每毫米能分辨的表示；显微镜的分辨率以物平面上能分辨的两物体间的距离表示。

三、作图题

1、画出光组的焦点F和'F( n = n’)。

2、求虚物AB的像。