工程光学复习题
物理学：工程光学考试答案(题库版)
物理学：工程光学考试答案（题库版）1、名词解释复消色差物镜正确答案：三条谱线之间的轴向色差经过校正的物镜。
2、问答题棱镜和光栅产生的光谱特征有何不同？正确答案：它们光谱主要区别是：（1）光栅光谱是一个均匀排列光谱，（江南博哥）棱镜光谱是一个非均匀排列的光谱。
（2）光栅光谱中个谱线排列是由紫到红（光）棱镜光谱中各谱线排列三由红到紫（光）（3）光栅光谱有级，级与级之间有重叠现象棱镜光谱没有这种现象。
光栅适用的波长范围较棱镜宽。
3、名词解释虚像点正确答案：发撒的出射同心光束的会聚点。
4、单选原子吸收线的劳伦茨变宽是基于（）。
A.原子的热运动B.原子与其它种类气体粒子的碰撞C.原子与同类气体粒子的碰撞D.外部电场对原子的影响正确答案：B5、名词解释视场正确答案：物空间中，在某一距离光学系统所能接受的最大物体尺寸，此量值以角度为单位。
6、问答题同一物体经针孔或平面镜所成的像有何不同？正确答案：由反射定律可知，平面镜的物和像是关于镜面对称的。
坐标由右旋坐标系变为像的左旋坐标系，因此像和物左右互易上下并不颠倒。
即物体经平面镜生成等大、正立的虚像。
物体经针孔成像时，物点和像点之间相对与针孔对称。
右旋坐标系惊针孔所成的像仍为右旋坐标系，因此像和物上下左右都是互易的，而且像的大小与针孔到接受屏的距离有关，即物体经针孔生成倒立的实像。
7、填空题发射光谱定性分析，常以（）光源激发。
正确答案：直流电弧8、填空题在进行光谱定性全分析时，狭缝宽度宜（），目的是保证有一定的（），而进行定量分析时，狭缝宽度宜（），目的是保证有一定的（）。
正确答案：窄；分辨率；宽；照度9、名词解释临界角角正确答案：光密介质到光疏介质出现全反射现象，产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。
10、名词解释波像差正确答案：当实际波面与理想波面在出瞳处相切时，两波面间的光程差就是波像差.11、问答题PLC与FBT光分路器相比有哪些优点？正确答案：与传统的采用光纤熔融拉锥工艺制作的器件相比，PLC光分路器具有工作波长宽，通道损耗均匀性体积小，工作温度范围宽，可靠性高等特点，目前是PON接入网中连接OLT和O NU并实现光信号功率分配的首选.12、填空题等离子体光源（ICP）具体有（），（）等优点。
工程光学试题 很好的复习资料
光学例题解答与讨论1．一个直径为200mm的玻璃球，折射率为1.53，球内有两个小气泡，从球外看其中一个恰好在球心。
从最近的方位去看另一个气泡，它位于球表面和球心的中间。
求两气泡的实际位置。
（解题思路）玻璃球内部的气泡作为实物经单球面折射成像。
由于人眼的瞳孔直径很小，约2—3毫米，且是从离气泡最近的方位观察，所以本题是单球面折射的近轴成像问题。
题中给出的是像距s’, 需要求的是物距是s解：（1）n=1.53 n’=1.00 r=-100mm s’=-100mm 代入成像公式 s=-100mm 物为实物，且和像的位置重合，且位于球心。
（2）对另一个气泡，已知n=1.53;n’=1.00; r=-100mms’=-50mm . 代入成像公式气泡为实物，它的实际位置在离球心（100-60.47）=39.53mm的地方。
讨论：对于第一个气泡，也可以根据光的可逆性来确定。
因为第一个气泡和像是重合的，由可逆性将像视为物,经球面折射后仍成在相同的位置。
所以像和物只能位于球心。
2. 在制作氦氖激光管的过程中，常采用如图的装置。
已知目镜L1的焦距是2㎝、物镜L2的焦距是2㎝。
凹面镜的曲率半径是8㎝。
（1）调节L2使L1和 L2之间的距离为5㎝， L2和 L3之间的距离为10㎝，求L2前1cm的叉丝P经光学系统后成的像的位置。
（2）当L1和 L2之间的距离为5㎝时，若人眼通过目镜能观察到一个清楚的叉丝像，问L2和 L3之间的距离为多少？·解：(解题思路) 物点P经前面的系统成像，即直接经L1成像(P1’); 同时经后面的系统成像，即先后经L2成像(P2’)、经L3反射成像(P3’)后光线方向发生改变，再经L2成像(P4’)和L1成像(P5’)。
（1）P对L1直接成像P1’；s1=-4cm, f1’=2cm 根据透镜成像公式111−= 得：s'sf' s1'=位置位于在L1的左侧4㎝处。
北航工程光学考试题及答案
北航工程光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象产生的条件是：A. 光的频率相同B. 光的相位相同C. 光的振幅相同D. 光的传播方向相同答案：AB2. 以下哪种光学元件可以改变光的传播方向？A. 透镜B. 反射镜C. 滤光片D. 光栅答案：B3. 光学系统中的像差主要包括：A. 球差B. 色差C. 像散D. 以上都是答案：D4. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 椭圆波D. 圆波答案：A5. 以下哪种材料不是光学材料？A. 石英B. 玻璃C. 塑料D. 橡胶答案：D6. 光纤通信中使用的光纤是：A. 单模光纤B. 多模光纤C. 单模和多模光纤D. 以上都不是答案：C7. 激光的相干性比普通光源好，主要是因为：A. 激光的频率单一B. 激光的相位一致C. 激光的振幅一致D. 激光的强度高答案：B8. 光学系统中的景深是指：A. 物体到镜头的距离B. 镜头到成像平面的距离C. 物体到成像平面的距离D. 允许物体在一定范围内移动而成像仍然清晰的范围答案：D9. 光学成像中，物体与像之间的距离称为：A. 焦距B. 物距C. 像距D. 焦距和物距之和答案：C10. 以下哪个参数不是描述透镜光学性能的？A. 焦距B. 光圈C. 景深D. 分辨率答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的折射定律，也称为斯涅尔定律，其表达式为：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的________和________。
答案：折射率2. 光学系统中，透镜的焦距越短，其视场角越________。
答案：大3. 光学成像中，当物体距离透镜的距离大于透镜的焦距时，成像为________。
答案：实像4. 激光的产生原理是基于________效应。
答案：受激辐射5. 光纤通信中，信号的传输是通过________来实现的。
答案：光波6. 光学系统中，为了减少像差，通常采用________透镜。
工程光学试题
工程光学试题—■判断（分，每题分）1.在介质中，光沿直线传播。
（X）2•同种光在不同介质中传播速度不同，频率不同。
（x）3.全反射发生的条件是光线从光疏介质射向光密介质。
（x）4.孔径角以光线起算转向光轴，顺时针旋转角度为正，逆时针旋转角度为负。
（X）5.在共轴球面光学系统中，横向放大率卩=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。
（v6.垂直于光轴的物平面，其共轭像平面也必然垂直于光轴。
（v）7.在眼睛的光学成像系统中，明视距离就是近点距离。
（x）8.物方焦点和像方焦点，物方主店和像方主点是两队共轭点。
（x）9.对近视眼，显微镜所成的像应位于近视眼的远点上，应将目镜向前调。
（v）10.望远镜能使入射的平行光束仍保持平行地射出光学系统O（V）二.填空（分，每空分）1.一条入射线经转e角的平面镜反射,其反射光线转过兰角，2夹角为a的平面镜，光线从射入到射出总共反射了n次，则其出射线与入射线夹角为2n a。
2.用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法：当0>0时正像，0<0时倒像。
3.光楔的顶角为a，则其最小偏向角为（n-1）a。
4.反射棱镜的作用转折光轴、转像、分像（分光、分色）合像。
5.正常眼的远点距为无穷远，近点距为眼前2£0_mm，视度调节范围为10屈光度，明视距离为250mm。
6•设计一个T=5x的放大镜，其焦距f=50mm。
7•已知某望远镜物镜焦距f1D=250mm，f2D=25mm，则该望远镜焦距fD=8,光学筒长L=275mm,放大倍数T=-10，此望远镜为开普勒（开普勒/伽利略）望远镜。
8.某人眼睛在放松状态下只能将位于眼睛前方0・5m处的物体成像在视网膜上，则此人眼睛的度数为一200度，应该戴一副焦距fD=—500mm的眼镜。
三■作图（分，每题分）1.完成光路图，标出A的像AQ，保留作图痕迹。
（1）答案:（2）用图解法求组合光组的基点（基面）的位置。
答案：、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系。
物理学：工程光学试题(题库版)
物理学：工程光学试题（题库版）1、单选原子发射光谱定性工作中，对粉末样品经常采用（）作为支持电极。
A、石墨电极B、铜电极C、锌电极D、银电极正确答案：A2、名词解释光程正确答案：光经过的实际路径长度与所在介质（江南博哥）折射率的乘积3、问答题什么叫“畸变”？它与什么因素有关？正确答案：轴外点的宽光束和细光束都有像差存在，即使只有主光线通过光学系统，由于球差影响，它不能和第二近轴光一致，主光线和高斯像面焦点的高度不等于理想像高，其差别就是系统的畸变。
4、名词解释电光效应正确答案：在电场作用下，可以使某些各向同性的透明介质变为各向异性，从而使光产生双折射，这种现象称为电光效应。
5、名词解释弧矢平面正确答案：包含主光线，且与子午平面正交的平面。
6、填空题我们通常把分界面两边折射率高的介质称为光密介质，折射率低的介质称为（）。
正确答案：光疏介质7、单选采用调制的空心阴极灯主要是为了（）。
A.延长灯寿命B.克服火焰中的干扰谱线C.防止光源谱线变宽D.扣除背景吸收正确答案：B8、问答题正弦光栅在自身所在平面内分别平移和转动时，对夫琅禾费衍射场的衍射斑有什么影响。
正确答案：正弦光栅在自身所在平面内移动时衍射斑光强分布不变，相位分布发生变化。
在自身平面内转动时，衍射光强和相位分布都发生变化。
9、名词解释物方远心光路正确答案：光学系统的物方光线平行于光轴，主光线的汇聚中心位于物方无限远处.10、填空题发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称（）正确答案：波面11、填空题棱镜摄谱仪的结构主要由（），（），（），（）四部分（系统）组成。
正确答案：照明系统；准光系统；色散系统；投影系统12、名词解释物方空间正确答案：所有实物点和虚物点的集合构成的空间。
13、填空题交流电弧的激发能力强，分析的重现性好，适用于（），不足的是蒸发能力也稍弱，灵敏度稍低。
正确答案：定量分析14、问答题什么是景深，照相物镜的景深与什么有关？正确答案：能在像面上获得清晰像的物空间的深度是系统的景深。
工程光学-参考题,仅供参考!
一、选择题（10个，每题2分）1．可见光的波长（真空中）范围大约是：B（A）3000Å~7000Å （B）380nm~760 nm（C）380Å~760 Å （D）1.0μm~7.0μm2．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：B （A）沿轴线段，与光线传播方向相同为正。
（B）光线与光轴的夹角，顺时针为正。
（C）垂轴线段，在光轴以下为负。
（D）相邻两折射面间隔，逆光线方向为负。
3. 共轴球面系统的基本组元是：C（A）反射镜（B）棱镜（C）透镜（D）平面镜4. 像点和像的关系是：（A）像点小于等于像（B）像点小于像（C）像点大于像（D）像点大于等于像5. 理想光学系统中，通过像方节点的出射光线和通过物方主点的入射光线的关系是：B（A）相交B、平行（C）重合（D）无法确定6. 理想共轴球面系统中位于光轴上的物点对应的像点的位置是在：C（A）光轴的上方（B）光轴的下方（C）光轴上（D）无法确定7．对于理想光学系统，可以用牛顿公式或高斯公式计算成像位置，其中：B （A）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统主点和焦点来确定。
（B）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统焦点和主点来确定。
（C）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置均用相对于光学系统焦点来确定。
（D）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置均用相对于光学系统主点来确定。
8．对一个给定的理想光学系统，系统的轴向放大率D（A）是一个常数，与物的位置无关。
（B）不是常数，与物的尺寸有关。
（C）不是常数，但仅与是否成实像关。
（D）不是常数，与物的位置有关。
9．阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数，对于该参数，正确的是：B （A）阿贝常数越小，色散越低。
（B）阿贝常数越大，色散越低。
（C）阿贝常数越小，热膨胀越低。
（D）阿贝常数越大，热膨胀越低。
10．光学量与辐射量间的关系取决于人的视觉特性，人眼对不同波长的光的响应用光谱光效率函数描述。
工程光学复习参考
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⼀、选择题1、⼏何光学有三⼤基本定律，它们是是：（D）A、折射与反射定律，费马原理，马吕斯定律；B、直线传播定律，折射与反射定律，费马原理；C、独⽴传播定律，折射与反射定律，马吕斯定律；D、直线传播定律，独⽴传播定律，折射与反射定律。
2、对理想光学系统，下列表述正确的是：（C）A、位于光轴上的物点的共轭像点不在光轴上；B、物⽅焦点与像⽅焦点共轭；C、基点与基⾯为：焦点、主点、节点，焦平⾯、主平⾯、节平⾯；D、⽜顿物像位置关系，它是以主点为坐标原点。
3、关于光阑，下列表述正确的是：（B）A、孔径光阑经其前⾯的光学系统所成的像称为⼊窗；B、若孔径光阑在光学系统的最前⾯，则孔径光阑本⾝就是⼊瞳；C、孔径光阑、⼊窗、出窗三者是物像关系；D、视场光阑是限制轴上物点孔径⾓的⼤⼩，或者说限制轴上物点成像光束宽度、并有选择轴外物点成像光束位置作⽤的光阑。
4、关于⼈眼，下列描述正确的是：（A）A、眼睛⾃动改变焦距的过程称为眼睛的视度调节；B、近视眼是将其近点矫正到明视距离，可以⽤负透镜进⾏校正；C、眼睛可视为由⽔晶体、视⽹膜和视神经构成的照相系统。
；D、⼈眼分辨率与极限分辨⾓成正⽐关系。
5、关于典型光学系统，下列表述正确的是：（B）A、增⼤波长可以提⾼光学系统的分辨率；B、显微镜的有效放⼤率，放⼤率⾼于1000NA时，称作⽆效放⼤率，不能使被观察的物体细节更清晰；C、⽬视光学仪器，其放⼤作⽤可以由横向放⼤率来表⽰；D、减⼩孔径可以提⾼光学系统的分辨率。
6、关于光的电磁理论，下列表述正确的是：（D）A、两列光波相遇后⼜分开，每列光波不再保持原有的特性；D、两个振幅相同、振动⽅向相同、传播⽅向相同，但频率接近的单⾊光波叠加形成拍现象。
7、关于光的⼲涉，下列表述正确的是：（A）A、平⾏平板的多光束⼲涉中，随平板反射率的增加，透射光的⼲涉条纹变得越明锐；B、楔形平板形成的⼲涉为等倾⼲涉；C、等倾⼲涉条纹为同⼼圆环状条纹，中央条纹级次最低；D、迈克⽿逊⼲涉仪只能产⽣等厚⼲涉条纹。
北航工程光学考试题及答案
北航工程光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象产生的条件是（）。
A. 两束光的频率相同B. 两束光的相位差恒定C. 两束光的振幅相同D. 以上都是答案：D2. 以下哪种材料是偏振材料（）。
A. 玻璃B. 石英C. 聚乙烯D. 以上都不是答案：B3. 光的衍射现象中，中央亮纹的宽度与（）有关。
A. 波长B. 孔径大小C. 观察距离D. 以上都是答案：D4. 以下哪种情况不属于光的色散现象（）。
A. 雨后彩虹B. 棱镜分光C. 光通过不同介质时速度不同D. 光通过单缝时产生衍射答案：D5. 光的全反射现象发生在（）。
A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 光从光密介质进入光密介质D. 光从光疏介质进入光疏介质答案：B6. 以下哪种光源属于相干光源（）。
A. 普通白炽灯B. 激光C. 荧光灯D. LED灯答案：B7. 光的偏振现象说明光是（）。
A. 横波B. 纵波C. 球面波D. 非波答案：A8. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与（）有关。
A. 双缝间距B. 屏幕距离C. 光的波长D. 以上都是答案：D9. 光的衍射现象中，中央亮纹的宽度与（）成反比。
A. 波长B. 孔径大小C. 观察距离D. 以上都不是答案：B10. 光的偏振现象中，偏振光通过偏振片后，光强的变化与（）有关。
A. 偏振片的偏振方向B. 入射光的偏振方向C. 入射角D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象中，当两束光的相位差为π时，产生的是______干涉。
答案：破坏性2. 光的衍射现象中，当孔径或缝宽减小，中央亮纹的宽度会______。
答案：变窄3. 光的全反射现象中，临界角是指光从光密介质进入光疏介质时，入射角为______度时发生全反射。
答案：904. 光的色散现象中，不同颜色的光在介质中的折射率______。
答案：不同5. 光的偏振现象中，当偏振光通过偏振片后，光强变为原来的一半，说明入射光与偏振片的偏振方向之间的夹角为______度。
工程光学复习题
工程光学复习题1 填空题(1)在光传播中，某一时刻振动相位相同的点构成的等相位面称为 。
(2) 光传播的方程为()[]kz t E E +-=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(3) 光传播的方程为()[]kz t E E --=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(4) 光学系统完善成像的条件可简述为 。
(5) 一般地，称光组的光焦度为 。
(6) 夫琅和费衍射形成的爱里（Airy ）斑直径与衍射屏圆孔半径成 比，与波长成 比。
(7) 当两相干光束振幅比为 时，形成的干涉条纹的可见度最好。
(8) 一般地讲，眼睛在没有调节的松弛状态下，能分辨的物点间最小视角为 。
(9) 提高显微镜分辩率的途径有 。
(10)对于玻璃球与玻璃盘形成的牛顿环等厚干涉，当球和盘间的距离进一步减小时，可以看到条纹的移动方向为： 。
(11) 电磁场连续的条件是：在没有传导电流和自由电荷的介质中， 的法向分量在界面上连续。
(12) 当光正入射到光学透明介质的界面，半波损失是指 。
(13)在光传播中，发生全反射的条件为 。
(14) 光组中，节点的定义为 。
(15) 物方主平面与像方主平面之间互为 关系，横向放大率为 (16) 对于折射棱镜，偏向角取最小的条件为 。
(17) 当光线垂自入射或接近垂直入射时，光楔所产生的偏向角仅由光楔的 和 决定。
(18) 杨氏双缝干涉实验中，条纹的间距与波长成 比，与会聚集角成 比。
(19) 形成驻波的两束叠加光波满足的条件 。
(20) 一般地讲，光学玻璃根据折射率或阿贝常数的不同可分为 。
(21) BK7玻璃 nd = 1.51680 νd = 64.17 牌号: 。
(22) 对于显微镜，增大数值孔镜的途径有 。
(23)对于平板形成的等倾干涉，当两板间的距离减小时，可以看到条纹的移动方向为：。
(24)电磁场连续的条件是：在没有传导电流和自由电荷的介质中，的切向分量在界面上连续。
工程光学复习题(完整)
一．问答题：（共12分，每题3分）1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？二．图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）1．求像A'B'2．求像A'B'3．求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4．判断光学系统的成像方向5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6．判断棱镜的成像方向三．填空：（共10分，每题2分）1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①________________________________________________②________________________________________________2．转像系统分____________________和___________________两大类，其作用是：_________________________________________3．一学生带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_________________。
4．光通过光学系统时能量的损失主要有：________________________, ________________________和_______________________。
5．激光束聚焦要求用焦距较________的透镜，准直要用焦距较________的透镜。
四．计算题：（共60分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
（10分）2．已知mm r 201=，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
工程光学 复习 总结 与 习题
第二节 杨氏干涉实验
2、光程差的计算
y
y x r1 S1 S
S2
P(x,y,D)
x
r2
z
d 2 r1 ( x ) y 2 D 2 2 d 2 2 r2 ( x ) y 2 D 2 2
2
O d D
r22 r12 ( r2 r1 )(r2 r1 ) r22 r12 2 xd
二、法布里－泊罗干涉仪（Fabry-Perot interferometer） （一）仪器结构（干涉仪和标准具）
I (t ) 2 1 (1 ) (i ) I 1 1 F sin 2 2 4 h cos 2
2.1 仪器结构 p.360
1.干涉仪 P.360
第十二章 复习与习题
【例题3.2 】两个长100mm的抽真空的气室置于杨氏装置中 的两个小孔前，以波长为 的平行钠光通过气室垂直照明时， 在屏幕上观察有一组稳定的干涉条纹。续后缓缓将某种气 体注入气室C1，观察到条纹移动了50个，试讨论条纹移动 的方向并求出注入气体的折射率。
S1
C1
P
P0 S2 C1
两个（或多个）光波的获取常用的有：分波阵面 法、分振幅法和分偏振法。 双光束干涉中的分波面，除了杨氏双缝（双孔） 干涉实验外，还有菲涅耳双棱镜、菲涅耳双面镜和 洛埃镜都是属于分波阵面干涉装置，分析的方法类 同杨氏干涉。
镜中的你! 真实实体的你和镜中你的像的关系 完全对应的关系！！
第二节 杨氏干涉实验
2 xd 2 xd d x 光程差： r2 r1 r2 r1 2 D D
kd 2 d 则：I＝4 I 0 cos x 4 I 0 cos x 2D D
工程光学考试试题
光学试题(120分钟)班级__________学号____________姓名____________一 选择题(每小题3分,共30分)1 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面 反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚 度为e ，且n 1＜n 2＞n 3，1为入射光在n 1中的波长， 则两束反射光的光程差为(A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1)． (C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2． (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2． [ ]2 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑． (B) 变疏．(C) 变密． (D) 间距不变． [ ]3 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条 纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为 / 4．(B) 凸起，且高度为 / 2． (C) 凹陷，且深度为 / 2．（D ）凹陷，且深度为 / 4． [ ]4 在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm ［ ］5 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅． (B) 换一个光栅常数较大的光栅． (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动．(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动． ［ ］6 在双缝衍射实验中，若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度an 3略微加宽，则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少． (B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多． (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变． (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少．(E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多． [ ]7 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． ［ ］8 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A) 是自然光．(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光．［ ］9 用频率为υ1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E k1；用频率为υ2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E k2．如果E k1 >E k 2，那么 (A) υ1一定大于υ2． (B) υ1一定小于υ2．(C) υ1一定等于υ2． (D) υ1可能大于也可能小于υ2． ［ ］10已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长 必须满足： (A) ≤)/(0eU hc ． (B) ≥)/(0eU hc ． (C) ≤)/(0hc eU ． (D) ≥)/(0hc eU ． ［ ］二 填空(每小题3分,共30分)1 一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm ．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____________________mm ．(设水的折射率为4/3)2 如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上，两劈尖角分别为θ1和θ2，折射率 分别为n 1和n 2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则θ1，θ2，n 1和n 2之间的关系是_____________．3 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620 mm 过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_____________nm ．(1 nm=10-9m)λn 1 θ1θ2n 24在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1≈589 nm) 中央明纹宽度为 4.0 mm，则2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________．5用波长为546.1 nm(1 nm =10-9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为θ=30°．则该光栅每一毫米上有_____条刻痕.6要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的______ 倍．7 已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max=_____________________．(h =6.63×10-34J·s，1eV =1.60×10-19J，m e=9.11×10-31kg) 8.直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光照度等于_______________; 边缘的光照度等于__________________。
工程光学复习题及答案
工程光学复习题及答案一、单项选择题1. 光学中，光的波动性可以通过以下哪个实验来验证？A. 双缝干涉实验B. 单缝衍射实验C. 迈克尔逊干涉仪实验D. 光的偏振实验答案：A2. 以下哪种光学元件可以实现光的会聚？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 棱镜答案：A3. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 斯涅尔D. 爱因斯坦答案：C二、填空题4. 光在真空中的传播速度是_________m/s。
答案：3×10^85. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式_________来表示。
答案：v=λf6. 光的偏振现象表明光是一种_________。
答案：横波三、简答题7. 简述光的干涉现象及其产生条件。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的相位差引起的光强分布出现明暗相间的条纹。
产生干涉的条件是：两束光必须是相干光，即它们的频率相同，相位差恒定或满足一定的关系。
8. 什么是光的衍射现象？并举例说明。
答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光波的传播方向发生改变，形成明暗相间的衍射图样。
例如，当光通过单缝时，会在缝后形成衍射条纹，这种现象称为单缝衍射。
四、计算题9. 已知一束光的波长为500nm，求其在真空中的频率。
答案：根据公式v=λf，光在真空中的速度v=3×10^8 m/s，波长λ=500×10^-9 m，代入公式可得频率f=v/λ=(3×10^8)/(500×10^-9) Hz=6×10^14 Hz。
10. 一束光从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角。
答案：根据斯涅尔定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气的折射率，n2为水的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。
空气的折射率n1≈1，水的折射率n2≈1.33，代入公式可得sinθ2=n1sinθ1/n2=1×sin30°/1.33≈0.433，因此θ2≈26.3°。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题:1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像:光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F '，像方主点（H '，物方焦点（F）,物方主点（H ）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳:孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳:孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60、'（=1、）9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发岀的光线在系统的作用下所有的岀射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I'和U '很小。
工程光学期末试卷
2.用——片可消除透镜成像中的毛刺，提高成像清晰度。
3.光的——具有束缚电磁辐射的性质，让光线在介质中传输。
4.玻璃棒可以通过——现象使得光线发生全反射，实现光信号的传输。
5.玻璃棒可以通过——现象使得光线从两端射入玻璃棒中的一端出来。
6.折射率大于1的物质是——，折射率小于1的物质是——。
A. 标准物光在接近垂直入射时不会发生色散
B. 放大率越大的显微镜分辨率越低
C. 白光经过准直器会变成单色光
D. CD和DVD播放时不需要激光
5.折射角的大小与哪些物理量有关？
A. 入射角和反射率
B. 入射角、介质折射率、以及入射角所在介质与出射角所在介质折射率之比
C. 透镜的焦距和透镜与物体距离
D. 透镜的表面曲率和汇聚光线焦点
四、计算题
12.阳光照射垂直放置的水平窗户，折射角为30度。求窗户的折射率。
13.物镜的焦距为5cm，成像距离为20cm，求物距。
14.一根长为10cm，折射率为1.5的四棱柱形玻璃棒，试求玻璃棒中总共能发生光线在两端间的全反射次数。
五、简述题
请简述折射和反射现象，并且分别在实际生活中的应用。
折射是指光线从一种介质向另一种介质传播时的曲线反射现象。反射是指光线遇到表面后被反弹的现象。在实际生活中，折射和反射广泛应用于许多领域。例如，折射现象被广泛应用于光学透镜中，使得光能够聚焦，从而得到清晰的成像。另外，光纤通讯技术也广泛运用到了折射现象，光线沿着玻璃棒在两端反复发生全反射，以实现光信号的传输。反射现象也有很多应用，例如电视背景板和任何类似于反射镜的物体都是通过反射现象来达到的。LED灯的反射杯就是一种应用了反射原理的光学装置，它能够让光线往一个方向聚集，以达到更好的照明效果。
工程光学考试题及答案高中
工程光学考试题及答案高中一、选择题1. 光学成像的基本条件是什么？A. 物体必须在焦点以内B. 物体必须在焦点以外C. 物体必须在焦点上D. 物体必须在焦距以内答案：B2. 凸透镜成像的规律是什么？A. 物远像近像变小B. 物近像远像变大C. 物远像远像变大D. 物近像近像变小答案：B3. 以下哪种情况不属于光的折射现象？A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气中C. 光从玻璃进入空气中D. 光从空气直接传播答案：D4. 光的三原色是什么？A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、橙、绿D. 蓝、绿、紫答案：A5. 以下哪种光学仪器是利用光的反射原理制成的？A. 望远镜B. 放大镜C. 显微镜D. 潜望镜答案：D二、填空题6. 凸透镜的焦距越短，其成像能力越________。
答案：强7. 当物体位于凸透镜的焦点上时，成像情况是________。
答案：不成像8. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是________。
答案：入射角越大，折射角越大9. 光的干涉现象是指两个或两个以上的________相互叠加的现象。
答案：光波10. 光的衍射现象是指光绕过障碍物继续传播的现象，这种现象说明了光具有________。
答案：波动性三、简答题11. 请简述光的干涉条件。
答案：光的干涉条件包括：光波的频率相同、光波的相位差恒定、光波的振动方向相同。
12. 什么是全反射现象？请简述其产生条件。
答案：全反射现象是指当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，光将完全反射回光密介质中。
产生全反射的条件包括：光从光密介质进入光疏介质，入射角大于临界角。
四、计算题13. 已知凸透镜的焦距为10cm，物体距离透镜15cm，求像的性质和位置。
答案：根据凸透镜成像公式1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。
代入数据得1/10 = 1/15 + 1/v，解得v = 30cm。
由于物距大于焦距，像距大于物距，所以成像为倒立、放大的实像。
工程光学复习题
工程光学复习题工程光学复习题光学是一门应用广泛的学科，它研究光的传播、反射、折射等现象，并应用于各个领域，如光通信、摄影、激光技术等。
工程光学是光学在工程领域的应用，涉及到光源、光学元件、光学系统等方面的知识。
下面是一些工程光学的复习题，帮助大家回顾和巩固相关知识。
1. 什么是光的折射？请简要解释折射定律。
光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的折射率不同而改变传播方向的现象。
折射定律是描述光在两种介质之间折射行为的定律，它可以用公式表示为：n1sinθ1 = n2sinθ2，其中n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
2. 什么是光的反射？请简要解释反射定律。
光的反射是光线从一种介质撞击到另一种介质的界面上，由于界面的特性而改变传播方向的现象。
反射定律是描述光在界面上反射行为的定律，它可以用公式表示为：θ1 = θ2，其中θ1和θ2分别是入射角和反射角。
3. 什么是光学元件？请列举一些常见的光学元件。
光学元件是用于控制光线传播、折射、反射等的器件。
常见的光学元件包括透镜、棱镜、反射镜、偏振片等。
透镜可以将光线聚焦或发散，用于成像和照明；棱镜可以将光线折射和分散，用于光谱分析和色散；反射镜可以将光线反射，用于反射光学系统；偏振片可以选择性地透过或阻挡特定方向的光线，用于偏振光学实验和显示器件。
4. 什么是光学系统？请简要解释光学系统的组成和功能。
光学系统是由光学元件组成的，用于控制光线的传播和处理。
光学系统的组成包括光源、光学元件和光接收器。
光源产生光线，光学元件控制光线的传播和处理，光接收器接收光信号并进行相应的处理。
光学系统的功能包括成像、测量、传输等，广泛应用于摄影、显微镜、激光器等设备中。
5. 什么是光线的色散？请简要解释色散现象和色散补偿的方法。
光线的色散是指光线在通过介质时，由于介质的折射率与波长有关，不同波长的光线会发生不同程度的折射，从而产生色散现象。
[工学]工程光学总复习与题解
![[工学]工程光学总复习与题解](https://img.taocdn.com/s3/m/d8861e535acfa1c7aa00ccf0.png)
（6）R’F ’
（8）Q’A’//R’F ’（物方焦平面一点发出的光线过光 24 组后平行射出）
例2、负光组，虚物成像
虚物，右侧，一倍焦距以外，二倍焦距以内
B A’ F’ A
2F ’
H
H’
F
2F
B’
利用两条典型光线
像：放大，倒立，虚像，两侧
25
三、主点位置的确定
等效光组的焦点位置确定后，利用焦距公式可确 定相应主点位置
3
如图所示，设从 S 点发出的一条光线经两种介质分 界面M上某一点C折射到达P点。过S、P两点做M面的 垂面 N ， A 、 B 分别为 S 、 P 两点在交线上的垂足， CD⊥AB。 令 SA=h1, BP=h2，AB=d， AD=x，CD=y， 光线SCP 的光程为：
L n1 SC n2 CP n1 h x y n2 h (d x) y
28
四、光学系统平面镜成像计算
有两种方法: 方法一 逐次成像法
将平面镜看作一个成像光学元件，采用逐次成像法计算。
方法二 光路展开法 思路：将平面镜的像空间镜像到它的物空间。 方法： (1) 将平面镜以后的光路作平面镜的镜像得到等 效光学系统; (2) 在等效光学系统中求解像; (3) 对平面镜求解镜像得到实际光学的像。
Q Q1 Q1' Q2 Q2' Q' H1 H’1 f 1' N1 -f1 R1 - lF
1
F H f u -xF
F1
F1'
F2
H2 -f2
N1' R1’ E1' E2 N2 N2
2
2
H’2
F2' -u'
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
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一．问答题：（共12分，每题3分）1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？二．图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）1．求像A'B'2．求像A'B'3．求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4．判断光学系统的成像方向5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6．判断棱镜的成像方向三．填空：（共10分，每题2分）1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①________________________________________________②________________________________________________2．转像系统分____________________和___________________两大类，其作用是：_________________________________________3．一学生带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_________________。
4．光通过光学系统时能量的损失主要有：________________________, ________________________和_______________________。
5．激光束聚焦要求用焦距较________的透镜，准直要用焦距较________的透镜。
四．计算题：（共60分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
（10分）2．已知mm r 201=，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。
物A 位于第一球面前mm 50处，第二面镀反射膜。
该物镜所成实像B 位于第一球面前mm 5，如图所示。
若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n 。
（20分）3．已知物镜焦距为mm 500，相对孔径101，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为mm 400，物镜最后一面到像平面的距离为mm 300。
（1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；（8分）（2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为mm 2，求望远镜的视觉放大率；（4分）（3）求目镜的焦距、放大率；（4分）（4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；（6分）（5）望远镜的分辨率；（2分）（6）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。
（2分）（7）画出光路图。
（4分） 一．简答题：（共12分，每题3分）1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？ 答：摄影物镜的三个重要参数是：焦距、相对孔径和视场角。
焦距影响成像的大小，相对孔径影响像面的照度和分辨率，视场角影响成像的范围。
2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？答：为了保证测量精度，测量仪器一般采用物方远心光路。
由于采用物方远心光路时，孔径光阑与物镜的像方焦平面重合，无论物体处于物方什么位置，它们的主光线是重合的，即轴外点成像光束的中心是相同的。
这样，虽然调焦不准，也不会产生测量误差。
3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？答：显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差，如：球差、正弦差等。
照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。
因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统，而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。
4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？答：评价像质的方法主要有瑞利（Reyleigh）判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数（OTF）法等5种。
瑞利判断便于实际应用，但它有不够严密之处，只适用于小像差光学系统；中心点亮度法概念明确，但计算复杂，它也只适用于小像差光学系统；分辨率法十分便于使用，但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响，结果不够客观，而且它只适用于大像差系统；点列图法需要进行大量的光线光路计算；光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法，既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响，既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。
二．图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）1．求像A'B'（图中C为球面反射镜的曲率中心）2．求像A'B'3．求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4．判断光学系统的成像方向5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6．判断棱镜的成像方向>三．填空：（共10分，每题2分）1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量___②__保证两个系统的光瞳衔接和成像关系_________________2．转像系统分___棱镜式___________和___透镜式__________两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。
3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_____-0.2 米________,该学生裸眼所能看清的最远距离为___眼前0.2米__________。
4．光通过光学系统时能量的损失主要有：_两透明介质面上的反射损失______, __介质吸收的损失_____________和_____反射面的光能损失__。
5．激光束聚焦要求用焦距较__短____的透镜，准直要用焦距较__长______的透镜。
四．计算题：（共60分）1．一透镜焦距，如在其前边放置一个的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
（10分）解：, 求得：答：组合后的焦距是-180mm。
基点位置如图所示。
其光路图如下所示：2．已知，的双凸透镜，置于空气中。
物A位于第一球面前处，第二面镀反射膜。
该物镜所成实像B位于第一球面前，如图所示。
若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。
（20分）解：设：透镜的折射率为n物点A经折射成像在A'处，将已知条件代入公式得----①A'经反射后，成像于B'点。
故将，代入反射面公式，得： ----②B'点再经折射成像在B点。
根据光路的可逆性，将B视为物，B'点视为像，有，代入折射公式，得：----③由①②③式解得：答：透镜的折射率为1.6。
3．已知物镜焦距为，相对孔径，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为，物镜最后一面到像平面的距离为。
（1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；（8分）（2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为，求望远镜的视觉放大率；（4分）（3）求目镜的焦距、放大率；（4分）（4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；（6分）（5）望远镜的分辨率；（2分）（6）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。
（2分）（7）画出光路图。
（4分）解：根据题意，画出物镜的结构图如下：(1)将和代入公式，得：将代入牛顿公式，得：(2)因，则：(3)，(4)望远镜系统的结构如下图所示：将和代入公式，得：将和代入公式，得出瞳距：(5)(6)(7)望远系统光路图如下：工程光学一、填空（20分）1、照明系统与成像系统之间的衔接关系为：__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量_、______保证两个系统的光瞳衔接和成像关系__________________________________________2、转像系统分__棱镜式___________和___透镜式__________两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。
3、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J=nuy 、牛顿公式以焦点为坐标原点。
4产生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、双折射、散射。
5、麦克斯韦方程组的微分形式为6．获得相干光的方法有分波前法、分振幅法。
7、水槽中盛水，深20mm，槽底中央置一点光源，水的折射率n=1.33，水面上浮一个既不透光又不反射光的纸片，使人从水面上无论哪个角度都看不到光，纸片面积最小为1634.33mm2。
8、光源的相干长度与相干时间的关系为。
三、名词解释（15分）1、光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿直线传播的。
2、节点：光学系统中放大率为+1的一对共轭点称为节点。
3、空间相干性：光源的大小与相干空间成反比关系，给定一个光源尺寸，就限制着一个相干空间，这就是空间相干性的问题，即通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性。
4、费马原理：光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值，即光是沿光程的极值的路径传播的。
5、出瞳：孔径光阑经它前面的透镜或透镜组在光学系统像空间所成的像称为出射光瞳。
四、作图（20分）1、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系（图1）。
2、求AB的像（图2）。
3、判断棱镜的成像方向（图3）。
4、求轴上物点A所成的像（图4）。
图4五、计算题（45分）1、用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长，求楔角？（10分）解：……………………………………..………………….5分e=50mm/15……………………………5分2、已知，的双凸透镜，置于空气中。
物A位于第一球面前处，第二面镀反射膜。
该物镜所成实像B位于第一球面前，如图所示。
若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。
（20分）解：设：透镜的折射率为n ----5分物点A经折射成像在A'处，将已知条件代入公式得---5分A'经反射后，成像于B'点。
故将，代入反射面公式，得：----5分B'点再经折射成像在B点。
根据光路的可逆性，将B视为物，B'点视为像，有，代入折射公式，得：----5分由①②③式解得：答：透镜的折射率为1.6。
3、一透镜焦距，如在其前边放置一个的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
（15分）解：, 求得：----5分----5分答：组合后的焦距是-180mm。
基点位置如图所示。
----5分。