北京理工大学820应用光学模拟题5
北理应用光学=习题
一个清晰的像。证明透镜的焦距为
。
• 有一个用于红外系统的球形浸没透镜，物空间为空气，折射率为
1.5 ，它将物体成像在后表面与球心的 1 / 2 处，证明此时的垂轴
放大率为 1/2 。
• 由两个正的薄透镜组成的系统，若物体位在第一个透镜的物方焦平
面处，证明此时像与物的垂轴放大率为第二个透镜与第一个透镜焦距
• 设有一个投影物镜，采用 100W 的灯泡照明，灯泡的光视效能为 20 lm/W, 发光体直径为 4 毫米 、各方向均匀发光的球形灯丝，要求银 幕的光照度为 60 lx ，银幕离开投影仪的距离为 10 米 ，投影仪片 门宽为 20 毫米 ，整个系统的透过率 τ ＝ 0.6 ，求投影物镜的焦 距和相对孔径。 • 有一对称照相物镜，相对孔径为 1:5 ，每亿半焦距为 200 毫米 ， 两透镜组相距 20 毫米 ，在透镜组中央有一个孔径光阑。在物镜前 方 400 毫米 处有一个垂直光轴的物体，其光亮度为 500 cd/m 2 。 如果不考虑系统的光能损失，求像平面光照度。当物体位于无限远时， 像平面光照度又为多少？
微小物体通过显微物镜的像距硅靶的距离为 210 毫距 及离硅靶的距离。（ 15 分）
• 思考题：为什么望远镜系统中成像光束的选择非常重要？ • 在设计一个光学系统时，应如何考虑选择孔径光阑和视场光阑？ • 怎样表示显微镜物镜的成像光束大小和成像范围大小？望远镜中 是怎样表示的？ • 一般用显微镜的孔径光阑选在什么地方？测量用显微镜的孔径光 阑选在什么地方？为什么？ 第六章 : 辐射度学和光度学基础 ( 理论学时： 8 学时 ) • 讨论题：光通量和辐射通量有什么区别？ • 讨论题：发光强度、光照度以及光亮度分别代表什么含义？ • 思考题：什么叫发光点？什么叫发光面？如何表示人眼对发光点和 发光面的主观光亮度？ • 一般钨丝白炽灯各方向的平均发光强度（ cd ）大约和灯泡的辐射 功率（ W ）相等，问灯泡的发光效能为多大？ • 有一直径 20 厘米 的球形磨砂灯泡，各方向均匀发光，其光视效 能为 15 lm/W ，若在灯泡正下方 2 米 处的光照度为 30 lx ，问该 灯泡的功率为多大？灯泡的光亮度多大？ • 用一个 250W 的溴钨灯作为 16 毫米 电影放映机的光源，光源的 光视效能为 30 lm/W ，灯丝的外形面积为 5 × 7mm 2 ，可以近似 看作一个两面发光的发光面，采用第一种照明方式。灯泡的后面加有 球面反光镜，使灯丝的平均光亮度提高 50 % ，银幕宽度为 4 米 ， 放映物镜的相对孔径为 1 ： 1.8 ，系统的透过率 τ ＝ 0.6 ，求 银幕光照度（ 16 毫米 放映机的片门尺寸为 10 × 7mm 2 ）。
文档：北京理工大学(已有10试题)
北京理工大学信息科学技术学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002大学物理2006——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）激光原理1999——2001，2005——2008电子电路2003——2005，2007——2008电路分析基础1999——2000信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002半导体物理学1999——2008电磁场理论1999——2000，2002——2008微机原理及应用2004——2005电动力学2003——2004理论力学1996——2008（96——98非原版）生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000机电工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电磁学2005——2008量子力学2005——2008运筹学2001——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005数学物理方程2002——2006数学物理方法2000材料力学1997——1999，2002——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）电动力学2003——2004微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002微机原理及应用2004——2005有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004安全系统工程2003——2005，2008工程热力学（不含传热学）2003——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006爆轰理论2003——2005化学2002——2005传感与测试技术2004——2005算法语言1998微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000传热学2000应用电子技术2004机械与车辆工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008 电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004机械设计2001——2008机械设计原理2001机械制造工程基础2003——2008机械制造工艺学2002理论力学1996——2008（96——98非原版）微机控制与应用技术2002——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）控制工程基础2003——2008微机原理及应用2004——2005工程热力学（不含传热学）2003——2008物理化学2003——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005交通运输系统工程学2005，2007——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000数字电路与数字信号处理2008材料科学与工程学院物理化学（A）2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004材料科学基础2003——2007材料力学1997——1999，2002——2008普通化学2008综合化学2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006理论力学1996——2008（96——98非原版）电化学原理2003——2006微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000化工与环境学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004过程控制原理2000——2005，2007——2008化工原理2002——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008电化学原理2003——2006环境微生物学2007——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000生命科学与技术学院生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006细胞生物学2004——2006微生物学2005——2008分子生物学2007——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008药理学2007信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002电子电路2003——2005，2007——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002信号理论基础2007——2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（(含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008理学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008大学物理2006——2008数学分析1995，1999——2000，2003——2008高等代数2003——2008电磁学2005——2008量子力学2005——2008电动力学2003——2004普通化学2008综合化学2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学（A）2008物理化学2003——2008有机化学1997——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）材料力学1997——1999，2002——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008数学物理方程2002——2006数学物理方法2000电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002激光原理1999——2001，2005——2008微机控制与应用技术2002——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006电化学原理2003——2006工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000管理与经济学院宏微观经济学2008管理学2003——2008（2003，2004名称叫做“管理学基础”。
北京理工大学820应用光学1999-08、11、13-14年(11年回忆版)考研专业课历年真题汇编
第1页，共3页 一、问答题（共60分，每小题6分）
1.用显微镜观察相距0.0005mm 的两物点，采用划线对准的方式，视放大率至少要多少？
2.什么叫望远镜的视角分辨率和衍射分辨率？已知望远镜的视放大率为30×，出瞳距离为1.5mm ，求该望远镜的视角分辨率和衍射分辨率。
3.什么叫主平面？什么叫节平面？主平面和节平面什么条件下重合？
4.什么叫波像差？光学系统成像质量的判断标准是什么？
5.已知棱镜展开厚度为d = 50mm ，折射率n = 1.5，求像面的移动距离。
6.一个发光圆盘（可视为朗伯光源），在与法线成30°角方向上的光强为I 。
求出射光通量。
7.什么是光圈数？在5.6、8、11这几个光圈数中，相同曝光时间下，哪个进光量最大？
8.投影仪分为哪几个部分？分别有什么作用？
9.什么叫场镜？场镜有什么作用？
10.什么叫渐晕？渐晕大小如何表示？
二、叙述及证明题（共30分，每小题10分）
1.描述如何判断平面棱镜系统的成像方向。
2.两组透镜组成倒像系统，对无限远物体成像，焦距分别为f 1′和f 2′，中间的两个透镜之间为平行光。
将倒像系统旋转180°，保持物、像位置不变。
证明系统总的视放大率
2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目代码： 820 科目名称： 应用光学
★ 答卷须知
试题答案必须书
写在答题纸上，在
试题和草稿纸上
答题无效。
北理工820应用光学考研真题(1999-2014)
������
J
J’
������′
4. 已知主点 ������1、������1′、������2、������2′ 和焦点������1、������1′、������2、������2′，求像������′������′的物 AB。
第 2 页，共 6 页
������1 ������1′
������2 ������2′
3. 一望远系统物镜焦距为 300mm，物方视场角2������ = 8°，从目镜出射的像方视 场角为2������′ = 69.9277°，出瞳直径������′ = 6mm，物镜后方有一靴型屋脊棱镜（玻璃 折射率为 1.5163，棱镜展开厚度为 L = 2.98D）作为倒像系统，棱镜出射面到目 镜的距离为 40mm，求棱镜入射面的口径������棱1为多少？棱镜出射面的口径������棱2为 多少？望远物镜到棱镜入射面之间的距离为多少？（物镜、目镜均按薄透镜计算） （10 分）
五、问答及证明题（共 15 分，每小题 5 分） 1. 证明点光源照明一微小平面时的光照度公式为
������ cos ������ ������ = ������2 其中 I 为发光强度，������为平面法线方向和照明方向的夹角，������为平面与光源之间的 距离。
2. 证明望远系统中用了场镜以后并不影响原有光学系统的光学特性，在望远系 统中使用场镜有什么作用？
第 4 页，共 6 页
3. 画图并推导出理想光学系统物像关系的牛顿公式。
六、计算题 1. 一物镜焦距为 2200m 的平行光管用来测量一焦距为 100mm 的被测系统，在 被测系统的物方焦面上放置一直径为 0.1mm 的小孔，问此小孔经被测系统和平 行光管后，像的直径为多少？现在在平行光管后面加一负透镜，使小孔像放大到 8.8mm，并要求新像点在原像点后 200mm 处，求负透镜的焦距以及与平行光管 物镜之间的距离。（所有系统均按薄透镜系统计算）（10 分）
2013年北京理工光学工程820应用光学初试、复试回忆（定稿）
2013年北京理工光学工程820应用光学初试、复试回忆（定稿）第一篇：2013年北京理工光学工程 820应用光学初试、复试回忆（定稿）2013年北京理工光学工程复试笔试回忆（不全）：物理光学：干涉图形的强度分布、条纹类型，有一个题是画出所给出的图上三个不同位置观察屏的干涉条纹；求晶体中光的偏振方向等电子技术：数电考了斯密特触发器、555的计算和画电压波形等，模电考了判断负反馈的类型，用集成运放设计设计一个vi：vo=1:2的放大电路（画图，并求各电阻的值）等；计算机基础：名词解释：如usb等，冯诺依曼计算机的组成，用C语言编写一个简单程序等。
光电成像：名词解释及英文全称，如CCD、ICCD、MCP等，黑体的几个方程及原理，探测器的分类及原理、区别，画框图等。
英语听力:一共20个题，语速快，两题之间隔时间很短，必须很快选出答案。
面试：英语：自我介绍，问了我怎么看待中国和日本的关系（他们什么问题都有，没法准备，看你的口语水平和随机应变能力），读并且翻译一段话（和光有关的）。
综合面试：1）抽一张纸有4个题，立即回答出来，分别是：应光、物光、电子技术、计算机方面的。
题很多范围很广，每个人都不一样，我抽到的是1、远心光路及作用2、激光器的结构、原理及激光的特性；3、负反馈的类型及作用4、数据的传输方式：并行传输和串行传输及特点，2）然后就是说一下自己做过的东西和毕设，根据你说的提问题，这部分很重要，看你的动手能力。
3）问了一个人文题：怎样看待因日本核辐射引起的抢盐风潮？下面是网上的回忆版：初试：（来自考研论坛）一简答题1.为什么要求光学系统中，光学元件要与光轴垂直放置？2.光学系统中，常用的基点和基面有哪些？3.什么是节平面？节平面的性质有哪些？4.物方远心光路和像方远心光路对于减少相差有什么作用？5.什么是场镜，它的作用是什么？还有一些题，现在是真的记不清楚了，但是都算比较简单的。
二证明题1.考察的是第二章的内容。
2016年北京理工大学考研820应用光学考试大纲解析
2016年北京理工大学考研820应用光学考试大纲解析820应用光学一、考试要求1．设置本考试科目的目的在于考核报考考生掌握应用光学基础知识的范围，以及理解的深度；2．考核的知识范围主要围绕几何光学的基本理论与应用、理想光学系统的成像性质、共轴球面光学系统的物象关系、近轴光学的理论与计算方法、眼睛的构造和特性、目视光学仪器的基本原理与计算方法、平面镜棱镜系统的成像特性分析应用及计算方法、各种光学系统中成像光束的选择方法、辐射度学和光度学的基础理论、各种情况下光学系统中的光能量计算方法、光学系统成像质量评价的各种指标和评价方法以及各种光学系统分辨率的表示和计算方法；3．考生应注重基础理论知识的掌握，同时又能够灵活地应用所学知识解决应用问题；4．答题概念准确，表述清楚，书写和作图规范，卷面整洁，回答问题一律写在答题纸上。
二、考试内容1．几何光学基本原理。
几何光学基本定律，光路可逆和全反射现象，成像概念，理想像和理想光学系统；2．共轴球面系统的物像关系。
符号规则，近轴区成像性质及相应公式，主平面和焦点，作图法求像，物像关系式，放大率，物像空间不变式，物像方焦距，节平面，理想像高，光学系统的组合，单透镜公式；3．眼睛和目视光学系统。
人眼的特性，放大镜、显微镜和望远镜，眼睛缺陷和视度调节，空间深度和立体视觉；4．平面镜棱镜系统。
平面镜的旋转，棱镜展开，屋脊棱镜，平板玻璃和棱镜外形尺寸计算，确定成像方向，球面和平面镜棱镜系统的组合；5．光学系统中成像光束的选择。
光阑，望远镜和显微镜中成像光束的选择，远心光路，场镜，景深；6．辐射度学和光度学基础。
立体角，辐射度学和光度学基本量，人眼视见函数，照度公式和发光强度余弦定律，全扩散表面，光束的亮度，像平面的照度，照相物镜像面的照度和光圈数，主观光亮度，光能损失计算；7．光学系统成像质量评价。
色差，球差，轴外点单色像差，像差曲线，波像差，分辨率及其表示方法。
三．题型及分值（1）考试题型分为问答题、叙述及证明题、计算题；（2）总分150分。
考研-应用光学-北京理工大学
说明：以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业课历年真题中的问答题部分的一些题目，仅供需要的同学参考。
由于时间当时较紧，有些地方可能会有错误。
其中每个问题后【】里面的数字代表考试中出现的次数。
1.什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质？【2】物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统” 。
性质: （1）位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
（2）位于过光轴某一截面的物点，其像点也在该平面内。
（3）过光轴的任意截面的成像性质都相同。
（4）垂直于光轴的同一平面的物所成的像，其几何形状与物完全相似。
（5）位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴（6）如果已知两对共轭面位置和放大率；或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切像点都可以随之确定。
2.什么叫做“目视光学仪器的视度调节？什么叫近视眼?什么叫远视眼？对于近视眼和远视眼应该分别如何调节？【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用，可以改变目镜的前后位置，使仪器所成的像不在无限远处，而是位于目镜的前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视的需要，这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼；近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。
近视眼戴负透镜，远视眼带正透镜。
对于近视眼，目镜向前调节；对于远视眼，目镜应向后调节。
3.什么时棱镜的展开？在应用棱镜展开时，为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性，棱镜的结构必须满足哪两个要求？【4】把棱镜的主截面沿着它的反射面展开，取消棱镜d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开” 。
要求：(1)棱镜展开后入射面和出射面平行(2)如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。
4.什么叫“孔径光阑”？什么叫“视场光阑”？“孔径光阑”：限制进入光学系统成像光束孔径的光阑。
应用光学习题(含答案).docx
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、筒答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是自钱传播定律、独立传播定W：、反射定律和折射定律。
直线传播定律：光线在均匀透明介质中按直线传播。
独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
反射定律：反射光线位于入射面内；反射角等于入射角：折射定律：折射光线位于入射面内：入射角和折射角正弦之比，对两种定的介j员来说，是=个和入射角无关的常数n isin/，-msin/。
22、理想光学系统的基点和基面有哪些？理想光学系统的基点包指物方焦点、｛象方焦点；物方主点、像方主点：物方节点、像方节点。
基面包括：物方焦平丽、像方然平面：物方主平丽、像方主平面；物方节平面、像方节平面。
3、什么是光学系统的孔役光阑和视场光阙？答：孔径光阑是限制轴上物点成像光束立体角的光阔。
晴荡艾丽王辅前有字亩7茧事宝肯车夜夜古国的光册J。
4、常见非正常跟有哪两种?如何校正常见非正常1'常见正常目艮包括近视酬远视盹近视眼将工二（远附近点）矫正到无限远，远视眼，将一丘丛（远点就近点）矫正到明视距离。
3、光'于系统极限分辨角为多大?采取什么途径可以提岗极限分辨角？答：衍射决定的极限分辨角为0=3®。
可见其与波长和孔役有关。
订蔬小波长D和增大孔径可以提高光学系统的分辨率。
I什么是共和1）也学系统、元学系统物空间、像空间？答：光学系统以一条公共制线通过系统各表面的幽率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。
物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。
、如何确定光学系统的视场Jt阙？答：将系统中除孔径光阑以外的所有光阑对其前面所有的光学零件成像到物空间；这些像中，孔径对入暗中心张角最小的一个像所对应的光阑即为光学系统的视场光阙。
北京理工大学820应用光学2002年考研专业课真题试卷
北京理工大学2002年硕士研究生入学考试试题
一、问答题（共30分，每小题2分）
1.什么叫“临界照明”？什么叫“柯勒照明”？
2.什么叫望远镜的“有效放大率”？
3.什么叫“理想光学系统的衍射分辨率”？它等于什么？
4.什么叫“畸变”？它与什么因素有关？
5.红光和紫光哪种波长长？对同一个透镜，红光与紫光哪个的焦距长？
6.光学系统中光能的损失包括哪些部分？通常采用什么方法减少反射损失？
7.什么叫“人眼的视见函数”？在哪种波长下人眼的视见函数等于1？
8.什么叫“景深”？景深与焦距和相对孔径有什么关系？
9.什么叫“物方远心光路”？什么叫“像方远心光路”？
10.望远镜的垂轴放大率、角放大率和视放大率有什么关系？
11.什么叫“人眼的视角分辨率”？它等于什么？
12.像方焦点与谁共轭？物方焦点与谁共轭？
13.满足全反射的条件是什么？
14.物理光学研究什么内容？几何光学研究什么内容？
15.对棱镜展开有哪两个要求？
二、证明题（共16分，每小题4分）
1.证明通过望远镜观察发光面时，主观光亮度小于人眼直接观察的主观光亮度。
第1页，共4页。
北京理工应用光学习题
北京理⼯应⽤光学习题第⼀章 : ⼏何光学基本原理 ( 理论学时： 4 学时 )讨论题：⼏何光学和物理光学有什么区别？它们研究什么内容？思考题：汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸⾯，⽽不做成平⾯？⼀束光由玻璃（ n=1.5 ）进⼊⽔（ n=1.33 ），若以45 ° ⾓⼊射，试求折射⾓。
证明光线通过⼆表⾯平⾏的玻璃板时，出射光线与⼊射光线永远平⾏。
为了从坦克内部观察外界⽬标，需要在坦克壁上开⼀个孔。
假定坦克壁厚为 200mm ，孔宽为 120mm ，在孔内部安装⼀块折射率为 n=1.5163 的玻璃，厚度与装甲厚度相同，问在允许观察者眼睛左右移动的条件下，能看到外界多⼤的⾓度范围？⼀个等边三⾓棱镜，若⼊射光线和出射光线对棱镜对称，出射光线对⼊射光线的偏转⾓为40 °，求该棱镜材料的折射率。
构成透镜的两表⾯的球⼼相互重合的透镜称为同⼼透镜，同⼼透镜对光束起发散作⽤还是会聚作⽤？共轴理想光学系统具有哪些成像性质？第⼆章 : 共轴球⾯系统的物像关系 ( 理论学时： 10 学时，实验学时： 2 学时 )讨论题：对于⼀个共轴理想光学系统，如果物平⾯倾斜于光轴，问其像的⼏何形状是否与物相似？为什么？思考题：符合规则有什么⽤处？为什么应⽤光学要定义符合规则？有⼀放映机，使⽤⼀个凹⾯反光镜进⾏聚光照明，光源经过反光镜以后成像在投影物平⾯上。
光源⾼为10mm ，投影物⾼为40mm ，要求光源像⾼等于物⾼，反光镜离投影物平⾯距离为 600mm ，求该反光镜的曲率半径等于多少？试⽤作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。
物体分别位于球⼼之外，球⼼和焦点之间，焦点和球⾯顶点之间三个不同的位置。
试⽤作图法对位于空⽓中的正透镜（）分别对下列物距：求像平⾯位置。
试⽤作图法对位于空⽓中的负透镜（）分别对下列物距：求像平⾯位置。
已知照相物镜的焦距毫⽶，被摄景物位于距离⽶处，试求照相底⽚应放在离物镜的像⽅焦⾯多远的地⽅？?设⼀物体对正透镜成像，其垂轴放⼤率等于－ 1 ，试求物平⾯与像平⾯的位置，并⽤作图法验证。
北京理工大学820物理光学解析6
Ke 15 60 900 lm
有了光谱光视效能后，光通量公式可写成
d CV ()de K ()de
总的光通量应该等于整个波长范围内上式的积分
d
0
0 K ()de
0 K ()e d
发光体的发光特性：光视效能
K
e
0 K ()e d
0 e d
应用光学讲稿 计算举例：一个功率（辐射通量）为60W的钨丝充气灯 泡，假定它在各方向上均匀发光，求它的发光强度。
d
ds r2
2
s in d
2d
c os
将上式积分得
0 2d cos 2 (1 cos )
或§6-2 辐射度学中的基本量及其计量单位
一、辐射通量
e 单位时间内辐射体辐射的总能量-----辐射功率
单位：瓦特 （W）
反映辐射强弱，是辐射体各波段辐射能量的积分
•光度学中，为表示人眼对不同波长辐射的敏感度差别，定义了一
个函数 V ，称为视见函数，又称光谱光视效率。
应用光学讲稿 把对人眼最灵敏的波长 555nm 的视见函数定为1，即 V (555) 1
假定人眼同时观察两个位于相同距离上的辐射体A和B，这两 个辐射体在观察方向上的辐射强度相等，A辐射的电磁波波长
光，在某一方向上辐射强度Ie 上的发光强度为1cd。
1683(W
/
sr )
，则发光体在此方向
1cd c 1 1 W / sr 683
c 683(cd sr ) W
代回发光强度表示式， I 683V ()Ie
若 I 1cd d 1sr
则 d Id 1 流明（lm）
应用光学讲稿
3、光谱光视效能
d e
北理应用光学测试
测试一一、问答题（共30分，每小题2分）：1、人眼通过望远镜观察发光点和发光面时的主观光亮度有什么区别？2、光学系统中造成光能损失的原因有哪些？3、对目视光学仪器的两个共同要求是什么？为什么？4、光亮度的含义是什么？5、柯勒照明和临界照明有什么区别？6、场镜通常位在光学系统中什么地方？它对光学系统有什么作用？>7、像方远心光路有什么特点？8、孔径光阑和视场光阑有什么区别？9、显微镜为什么可以将细小的物体放大？10、近视眼要佩戴什么样的眼镜？眼镜的焦距等于什么？11、如果已知一个光学系统的结构参数r、d、n等，要求出系统的主平面和焦点，应该采取什么样的方法来计算？12、什么叫理想光学系统的衍射分辨率？它与什么参数有关？13、显微镜物镜的衍射分辨率与什么参数有关？采取什么途径可以提高显微镜的衍射分辨率？14、平行玻璃板有什么样的成像特性？15、一条纹恰好位于一玻璃球的中心，经玻璃球折射后，其共轭像位于什么地方？像与物反向还是同向？16、某青年眼睛正常，其远点在（），最大调节范围为－10 视度，近点距离为（）。
17、偶数个平面反射镜成像物像( )，奇数个平面反射镜成像,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( )。
18、对目视光学仪器的两个共同要求是( )和( )。
19、某望远镜利用目镜调节视度，若目镜焦距f＇=20mm，要调节-5视度，目镜移动量为( )毫米，移动方向是( )物镜方向。
20、柯勒照明中，照明系统将光源成像在（）；临界照明中，光源成像在（）。
21、如果望远镜的出瞳直径为4mm，视放大率为3.7×，则该望远镜的分辨率为（9 。
5“）。
22、有两个灯泡A和B，离人眼距离分别为5m和10m，如果人眼感觉两个灯泡一样亮，二者的发光强度应该满足IA:IB=( )。
23、物方节点与（）共轭，像方焦点与（）共轭，物方焦点与（）共轭。
24、单个折射球面的主点位在（）；反射球面的焦点位于（）。
应用光学习题精选.(DOC)
一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 光路可逆 。
2、发生全反射的条件是 光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I 0，其中，sinI 0=n 2/n 1 。
3、 光学系统的三种放大率是 垂轴放大率 、 角放大率 、轴向放大率 ，当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出 一 种放大率的要求。
4、 理想光学系统中，与像方焦点共轭的物点是 轴上无穷远的物点 。
5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜，光学筒长△= 4mm ，则该显微镜的视放大率为 －20 ，物镜的垂轴放大率为 －2 ，目镜的视放大率为 10 。
6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束，则该物点所成的是 实 (填“实”或“虚”)像。
7、人眼的调节包含 视度 调节和 瞳孔 调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。
9、要使公共垂面内的光线方向改变60度，则双平面镜夹角应为30 度。
10、近轴条件下，折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板，其等效空气层厚度为 10 mm 。
11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的是 保持系统的共轴性 。
12、有效地提高显微镜分辨率的途径是 提高数值孔径和减小波长 。
13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度 小 。
二、简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。
直线传播定律：光线在均匀透明介质中按直线传播。
独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
反射定律：反射光线位于入射面内；反射角等于入射角；折射定律：折射光线位于入射面内；入射角和折射角正弦之比，对两种一定的介质来说，是一个和入射角无关的常数2111sin sin I n I n =。
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1．-个5倍的显微物镜c按薄透镜组考惫，，物像之间的共轭距离为190 rnm，求该物镜的焦距物平面离透镜的距离。
2．-个8倍的望远镜系统由物镜、斜方棱镜，目镜构成。
斜方棱镜的入射面到物镜的距离为110 mm，斜方棱镜口径为30 mm，折射率为1.5，棱镜的出射面到目镜的距离为30 mm，求物镜和目镜的焦距。
如果入瞳和物镜重合，物镜通光口径多大？（透镜均按薄透镜考虑）
3．3．用一个60 W灯泡照明2m远处并与照明方向成45。
的平面，假定灯泡发光效率（光视效能）为10 Im/W，各方向均匀发光，求被照表面的照度等于多大？
4根据理想光学系统的成像性质，导出以主点为原点的共轭点方程式和垂轴放大率。
3．设有一个同心透镜，其厚度为30mm，玻璃折射率为1.5，焦距为-100 mm，求两个半径等于多少？它的主面在哪里？
5.已知显微镜的视度大率为300，目镜的焦距为20 rnm，求显微镜物镜的倍率。
假定人眼的视角分辩率为60”，问使用该显微镜观察时，能分辨的两物点的最小距离等于多少？该显微镜物镜的数值孔径不小于多少？
6.设幻灯机离开投影屏幕的距离为45 m，投影屏幕为5 mX4 m，幻灯片尺寸为20 mX16 m，光源亮度为12 000熙提，聚光系统使幻灯片均匀照明，并使光束充满物镜口径，如果物镜的透过率为0.6，要求屏幕照度为100 lx，求该幻灯祝物镜的焦距和相对孔径，
7.人眼垂直看水池1 m处的物体，试问物体的像到水面的距离是多少（水的折射率为1. 33）?
8.对于一个共轴理想光学系统，如果物平面倾斜于光轴，试问其像的几何形状是否与物相似。
为什么？
9.说明望远镜的衍射分辨率与视角放大率之间的关系。
4，为什么使用大口径的天文望远镜，白天也能看见天空的星星？
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