应用光学复习题
应用光学复习总结
2009《应用光学》复习题一、名词解释（每题2分，共20分）1．光线；2. 光束；光线：没有直径、没有体积却携有能量并具有方向性的几何线。
其能量密度无限大。
（可见实际是不存在的）与波面对应的法线（光线）的集合，称为光束。
3．光轴；光束(光柱)的中心线，或光学系统的对称轴。
光束绕此轴转动，不应有任何光学特性的变化。
4 光源；从物理学角度来看，能够辐射能量的物体成为发光体，也就是光源。
5光学系统；光学系统是由透镜、反射镜、棱镜及光阑等多种光学元件按一定次序组合成的整体。
6 全反射；全反射：从光密介质射入到光疏介质，并且当入射角大于某值时，在二种介质的分界面上光全部返回到原介质中的现象。
7 光程；光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。
8 虚物点；9 虚像点；一同心光束入射到理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束（见理想光学系统），入射同心光束的交点称为物点，出射同心光束的交点称为像点。
若入射光束为发散的同心光束，则物点为实物点；若入射光束为会聚的同心光束，则物点为虚物点。
出射光束为会聚的同心光束时，像点为实像点；出射光束为发散的同心光束时，像点为虚像点。
根据不同的成像系统，可有实物实像、实物虚像、虚物实像和虚物虚像等各种情形。
10 光焦度；光焦度（用ϕ表示）：折合焦距的倒数n’/f'= ϕ ,光焦度体现的是系统对光束的会聚或发散的本领。
11 共轭点；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；光学系统物方一个点（物点）对应像方一个点（像点）。
即从物点发出的所有入射光线经光学系统后，出射光线均交于像点。
由光的可逆性原理，从原来像点发出的所有光线入射到光学系统后，所有出射光线均交于原来的物点，这一对物、像可互换的点称为共轭点。
某条入射光线与对应的出射光线称为共轭光线.12 透镜；13 镜像；14 孔径光阑；孔径光阑（有效光阑）：指限制进入系统的成像光束口径的光阑。
应用光学考研试题及答案
应用光学考研试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪种情况不属于干涉现象？A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 多普勒效应2. 激光的三个主要特性不包括以下哪一项？A. 单色性B. 相干性C. 方向性D. 发散性3. 在光纤通信中，信号传输的介质通常是：A. 空气B. 真空C. 石英玻璃D. 水4. 下列关于光的偏振现象，错误的是：A. 只有横波才能发生偏振B. 偏振片可以让自然光变成偏振光C. 偏振光通过偏振片后，光的强度会发生变化D. 偏振光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，透射光强度为零5. 在迈克尔逊干涉仪中，哪部分的移动会产生干涉条纹？A. 分光镜B. 反射镜C. 光源D. 观察屏二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述全息照相的原理及其特点。
2. 解释光纤通信中的模式色散现象，并说明其对信号传输的影响。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 一个凸透镜的焦距为20cm，物体距离透镜30cm。
求像的位置和大小。
2. 在光纤通信中，已知光纤的数值孔径为0.2，光纤的折射率为 1.5，求光纤接受光的锥角。
四、论述题（共40分）1. 论述光学薄膜在现代光学系统中的重要作用及其应用实例。
（20分）2. 分析激光冷却技术的原理及其在科学研究中的应用。
（20分）答案：一、单项选择题1. D2. D3. C4. D5. B二、简答题1. 全息照相是一种利用激光记录物体的三维图像的技术。
其原理基于光的干涉现象，通过记录物体发射或反射的光波的干涉图样，再利用参考光波与物体光波的干涉图样重合，形成全息图。
全息照相的特点包括能够记录物体的三维信息，具有真实感和立体感，以及可以进行无损检测等。
2. 模式色散是指在多模光纤中，由于不同模式的光在光纤中传播的速度不同，导致信号到达接收端的时间不同，从而引起的信号失真。
模式色散对信号传输的影响主要表现在限制了光纤的传输带宽和传输距离，降低了信号的传输质量。
应用光学试题(月)
应用光学试题一、问答题1、在几何光学框架内，光的传播规律可归纳为四个基本定律，请分别简述其内容.（1）光的直线传播定律：在各向同性介质中，光沿直线传播.（2）光的独立传播定律：从不同的光源发出的光束以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影响，各光束独立传播.（3）反射定律：入射光线、反射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角和反射角二者绝对值相等且符号相反，即入射光和反射光在法线两侧.（4）折射定律：入射光线、折射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比与入射角的大小无关，而与两种介质的性质有关.对一定波长的光线，在一定温度和压力的条件下，该笔直为一常数，等于折射光线所在介质的折射率ｎ＇和入射光线所在介质的折射率ｎ之比.2、请概述光线与波面的概念，以及几何像差与波像差的概念.（1）几何光学中把光看作是光线.光波是电磁波，向周围传播，在某一瞬时，其振动相位相同的各点所构成的曲面称为波面.在各向同性介质中，光沿着波面的法线方向传播，可以认为光波波面的法线就是几何光学中的光线.（2）几何像差是几何光线经过光学系统后的实际光路相对于理想光路个偏离量.波像差是经过光学系统后的实际波面和理想波面之间的偏差.3、何为马吕斯定律？光学系统成完善像的条件是什么？（1）马吕斯定律：垂直于波面的光束（法线集合）经过任意多次反射和折射后，无论折射面和反射面的形状如何，出射光束仍垂直于出射波面，保持光线束仍为法线集合的性质；并且入射波面和出射波面对应点之间的光程均为定值.（2）光学系统成完善像的条件：ａ：点物成点像，即物空间每一点在像空间都有唯一的的点与之对应.ｂ：物空间每一条线在像空间都有唯一的直线与之相对应.ｃ：物空间的任一点位于一条直线上，那么在像空间内共轭点必定在该直线的共轭线上.4、何为阿贝不变量和拉赫不变量？它们的物理意义是什么？（1）阿贝不变量：1111''Q n n r l r l ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭；其物理意义是，近轴区，一折射面的物空间和像空间的一对共轭点的位置是确定的.（2）拉赫不变量：'''nyu n y u J == ，'''nytgu n y tgu J == ；进入光学系统的总能量是保持不变的（前者针对近轴区而言，后者是对前者的推广，是系统对任意大小物体用任意光束成像的普式）.5、请写出牛顿成像公式和高斯成像公式，及用示意图给出公式中各个参量.（1）高斯公式：111''l l f -= 其中l, l’分别是物体相对于系统主点的物距和像距，f ’是系统的有效焦距.（2）牛顿公式：''x x f f其中x, x ’分别是物体相对于系统焦点的物距和像距，f, f ’分别是系统的物方和像方有效焦距.6、光学系统对轴上点成像时会存在哪些像差？它们有什么特点？会存在球差和位置色差.（1）球差：轴上点发出的同心光束经过光学系统后，不同的孔径角的光线交于不同的点，相对于理想像点有不同的偏离，这就是球差.其只与系统的孔径有关.（2）位置色差： 由于不同的波长在同一介质中的直射率不同，轴上点发出的不同波长的光经过光学系统后会聚在轴上不同的位置，这种现象就是位置色差.7、光学系统中有哪几类光栏？并概述它们的作用？光学系统中有孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑和消杂光光阑，其作用分别如下：（1）孔径光阑：决定轴上点的孔径的大小.（2）视场光阑：决定光瞳中心的视场角，即限制系统的成像范围.（3）渐晕光阑：限制轴外点发出的充满孔径光阑的光束，对轴上点的光束没有限制.（4）消杂光光阑：拦掉一部分系统杂散光，限制它们进入光学系统.8、何为远心光路？结合作图法，解释远心光路的作用和应用.（1）远心光路是指系统的物方或者像方主光线和系统个光轴平行的光路，分为物方远心和像方远心.可用于解决测量系统和系统的装调时所产生的对准误差，还可以用于系统之间相匹配时产生的对准误差.（2）物方远心光路可以解决工具显微镜中由调焦不准使像平面和刻尺平面不重合造成的测量误差，如图（1）所示，当物体由A1由于调焦不准偏移到A2处，相应的A1’和A2’是两次成像的位置，M1M2是刻尺平面，可见由于物方远心的特性，虽然物体调焦不准造成位置偏移后的像平面偏离了刻尺平面，但由于物体偏移前后的主光线在刻尺上的交点不变，所以在刻尺上读取的数据没有发生变化.图１ 物方远心光路示意图（2）像方远心光路同样可以解决测距仪器由调焦不准造成的标尺的像不与分划板刻线平面重合造成的读书误差，结构示意图如图２所示.虽然由于调焦不准B1B2的像B1’B2’不与分划板重合，但由于系统具有像方远心的特点，其主光线在分划板上的交点位置不变，即读数M1M2不变，可避免对准误差.图２像方远心示意图9、一般光学系统有哪几种像差？并说明产生原因、与视场和孔径的关系，以及校正方法.（1）有五种单色像差和两种色差.五种单色像差为：球差、彗差、场曲、像散、畸变.两种单色像差为：位置色差和倍率色差.（2）产生的原因和与视场和孔径的关系.球差：轴上点发出的光，经过光学系统后随着孔径的不同交于光轴上不同的点，其相对于理想像点的位置为球差.其只与系统的孔径有关和视场无关.彗差：由轴外点光束关于主光线矢对称造成的像差，对于单个球面彗差一方面由球差引起，另一方面和光阑位置也有关系.彗差和孔径和视场均有关.像散：是由于轴外点发出的光束经过光学系统后对应的波面为非球面波，它在两个主截面的曲率不同，所以聚焦为子午像点和弧矢像点，而子午像点和弧矢像点之间的位置差即为像散.细光束像散和视场有关和孔径无关，而宽光束像散和孔径和视场均有关.场曲：由于轴外点发出的光束经光学系统后所成的像面发生弯曲，偏离了高斯像面造成的.它和视场和孔径均有关.畸变：由于主光线的球差随视场的变化而不同造成的，是实际像高和理想像高之间的偏差，它只和视场有关.10、简述光学系统成像质量评价方法及其适用性.常见的光学系统的像质评价方法主要包括以下几种：（1）斯特列尔判断（中心点亮度）：即用有像差时的衍射图形中最大亮度与无像差时的最大亮度之比来表示系统的成像质量，这个比值称为中心点亮度.当中心点亮度S.D大于或等于0.8时，系统可以认为是完善的.它对于小像差系统的成像质量的评价是一个比较严格可靠的方法.（2）瑞利判据：实际波面与参考波面之间的最大波像差不超过λ/4时，此实际波面认为是无缺陷的.它适用于小像差系统，如望远镜和显微镜等.可直接用来确定球差、正弦差和位置色差的容限.（3）分辨率法：能被系统分辨开的两个物点或像点之间的最小距离，称为系统的分辨率或分辨本领.在大像差系统中，如照相物镜，分辨率常作为其像质评价的指标之一.而不适宜用来评价高质量的小像差系统.（4）点列图：由一点发出的许多光线经过系统后不再集中于一点而是形成一个弥散斑，称为系统的点列图.用点列图的密集程度来评价系统的像质.它是一种评价像质的方便、易行、直观的方法.（5）边界曲线：用直边物体的像照度变化过程能很方便的表示像清晰度的降低，这个变化过程称为边界条件，当已知边界曲线时，进行微分即可得到像扩散函数.适用于评价大视场物镜的像质，但对进行光学系统设计并不方便，因为不同直接给出剩余像差的关系.（6）光学传递函数OTF：表征物光波经过光学系统后的位相和对比度的变化，有位相传递函数PTF和调制传递函数MTF 组成.OTF＝MTF×PTF，其中PTF表征物光波经系统后的位相变化，它并不影响像的清晰度.MTF是表征物光波经系统后的对比度的变化，常用来评价系统的成像质量.光学传递函数是目前认为较好的一种像质评价方法，对大像差系统和小像差系统均可适用，是一种有效客观全面的像质评价方法.此外，还可以采用分析像面照度均匀性、像面衍射能量集中度等方法进行系统的像质评价.二、计算题1、如下图所示，透镜L1的焦距f1=60mm ，通光口径D1=30mm ，透镜L2的焦距f2=40mm ，通光口径D2=20mm ，两透镜间距d=40mm.光阑S 位于两透镜之间，离透镜L1的距离为24mm ，其通光口径为15mm.当轴上物点a 到透镜L1的距离60mm 时，请确定此系统的孔径光栏、视场光栏、入射光瞳、出射光瞳.解： 由高斯公式得：111''l l f -=所以：11/2*115160604d du === 1/2*'12.51'1001008s ds du === 221/2*'301'1201204l d du === 所以s 为系统光阑，s ’为入瞳L1，L2相对于入瞳的视场：1531408dω== 3032808d ω== 所以，L1和L2同为视场光阑2、用K9（n D =1.5163，v D =64.1）和ZF2（n D =1.6725，v D =32.2）玻璃组合，设计焦距为100毫米、F/4的双胶合消色差望远镜，（1）写出双胶合物镜消色差的条件.（2）确定每块胶合透镜的焦距.（3）估算此消色差望远镜的二级光谱值，并讨论如何校正此二级光谱.解：（1）双胶合物镜消色差的条件：2210I i C h =⎛⎫=+= ⎪⎝⎭∑1212φφυυ 或 0+=1212φφυυ （2）由 0+=1212φφυυ，+=12φφφ，得 =-1112υφφυυ，=-2212-υφφυυ， L 1将已知数据代入，可得 0.026611860.01662333==-12φ，φ 即，237.57723()60.15642()f mm f mm ==-1，（3）部分色散系数：11111 1.521953-1.516372 0.6927755711.521953-1.513897F D FD F c n n P n n -===- 22222 1.687480-1.672677 0.7089321711.687480-1.666593F D FD F c n n P n n -===- 消色差望远镜的二级光谱值：'12'0.6927755710.7089321711000.050647648FD FD FCD P P L f -=---=-⨯=12υυ64.1-32.2校正此二级光谱的方法：由上面计算可知，对于一定焦距的双胶合消色差物镜，其二级光谱与物镜的参数无关，完全有两块玻璃的相对色散系数和阿贝数差值决定，所以我们应该选择相对色散系数相同，而阿贝数相差很大的两块玻璃.。
应用光学期末复习题
应⽤光学期末复习题⼀学⽣带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_________________。
10.在通常所说的七种像差中，沿轴⽅向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。
11.在七种初级像差中，宽光束像差有⼏种？ _______。
12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。
13.唯⼀没有像差的光学零件为（）。
14、当保持⼊射光线的⽅向不变，⽽使平⾯镜转150⾓，则反射光线将转动（ 300）⾓。
15. ⼀平⾏细光束经⼀个球⾯镜后汇聚于镜前50mm处，则该球⾯镜的曲率半径等于（）。
2．理想光学系统中，⽆限远轴上物点与（）是⼀对共轭点，⽽⽆限远轴上像点的共轭点是（）。
3．光线经过夹⾓为的双平⾯镜反射后，出射线与⼊射线的夹⾓为（）。
4．光学系统的⼏何像差可分为（）种，其中（）种为单⾊像差，（）种为⾊差。
（）是轴上点唯⼀的单⾊像差，⽽（）是主光线像差，只使像产⽣失真，并不影响像的清晰度。
5．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⽜顿公式以为坐标原点。
6．转像系统分__ _和_____两⼤类，其作⽤是：_1、偶数个平⾯反射镜成 ( )，奇数个平⾯反射镜则成 ( )。
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 ( )。
2、物⽅节点与（）共轭，像⽅焦点与（）共轭，物⽅焦点与（）共轭。
3、单个折射球⾯的主点位在（）；反射球⾯的焦点位于（）。
4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。
在物⽅远⼼光路中，孔径光阑位于（）。
5、共轴系统中（）放⼤率等于1的⼀对共轭⾯叫主平⾯，（）放⼤率等于1的⼀定共轭⾯叫节平⾯，在（）的情况下，主平⾯与节平⾯重合。
6、轴上像点的像差有（）和（）。
8．在球差、彗差、像散、像⾯弯曲、畸变、位置⾊差、倍率⾊差中，对轴上点成像产⽣圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种d. 以上都不对9 以下⼏种初级像差中，当视场很⼩时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲7．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：（）（A）沿轴线段，与光线传播⽅向相同为正。
应用光学答案(二、三、六、九)
F
F´
F 光逆向时
F´
5、斜入射的平行光线必交于焦平面上的某一点上。
F
F´
例如：L＝f´
出射光线点 F´ F
f´
F´ F
f´ F´ F f´
实像
F´ F
逆向作图，系统位置不能颠倒，注意光线出点位置
F´ F
五、用作图法，对位于空气中的负透镜组分别对不 同物距求像距
存在的问题： 1、是组合透镜，两个主平面不重合，像方焦点在左面。而 像方主点在右面。
nl y 40 并利用＝ 4求出l , nl y 10
注意的问题：
1、注意符号，放大率为负，并由像距的符号来确定凹面镜 方向。像距为正，r为正，凹面镜朝向右。 2、只用到2-4节内容。
y -θ -y´ -r/2
y y tan( ) (l r / 2) r / 2 将y 5，y 20，l 600 代入上式
-u
-f1 h u´ -f2´
l2 f 2 l1 f 2 2、根据垂直放大率式＝1 2 l1 l 2 f1 f1 3、几何方法 y y f2 -y´ ＝ -f1 -f2´ y f1
十三、由两个同心的反射球面构成的光学系统，按照光线反射 的顺序第一个反射球面是凹的，第二个反射球面是凸的，要求 系统的像方焦点恰好位于第一个反射面的顶点，求两个球面的 半径和二者之间的间隔d之间的关系
由已知条件，采用作图法也可以求出。 下面两种方法也很好：一种是用几何方法
y´/f´
y
l
y´
y≈ly´/f´
另一种方法
用无限远像高公式y f tg 由已知条件知道tg 因tg y y l 6000 所以求得y 3600 m 300 500
应用光学测试题
1. 完善成像（三种表述）；
2. 孔径光阑(概念，如何求解)；
3. 理想光学系统的高斯公式，牛顿公式（各变量含义）；
4. 像差（概念，常见像差）
1. 在明视觉的情况下，人眼最敏感可见光波长约为（）。
A. 632nm；
B. 418nm；
C. 555nm；
D. 800nm。
2.以下像差中，与孔径、视场均有关的是（）。
A. 球差；
B. 位置色差；
C. 彗差；
D. 细光束像散。
3. 光线沿某固定方向入射到平面镜上，若平面镜旋转θ角，则反射光线转角为（）。
A. 2 ；
B. ；
C. 2 ；
D. 3 ；
4. 对于照相机系统而言，不正确的表述是（）。
A. 空间物点在底片上成平面上的空间像；
B. 可通过增大光圈获得大景深；
C. 对准平面外的点在景像平面上产生一个弥散斑，其直径与入瞳直径有关；
D. 景象平面上获得清晰像的物空间深度称像空间的景深。
5.MM’为一薄透镜的光轴，B为物点，B’为像点，采用作图法求解薄透镜的主点及焦点位置。
6.判断棱镜系统的出射像坐标
1.在水深h处仰望水面，能观察到明亮水面的直径D为多大？设水的折射率为n，空气折射率为1。
2.一薄透镜焦距f’=-f=200mm，物体A位于透镜前300mm处，求像的位置和垂轴放大率。
4.半径为r=10mm的空气-玻璃介质折射球面，已知空气的折射率n=1，玻璃介质折射率n’=1.5，物点A位于折射面顶点O左侧40mm处，求像点A’的具体位置。
5.已知远视眼的近点lp=-400mm，需加校正透镜的光焦度为多大，才能看清眼前250mm处的物体。
应用光学习题及答案
四、分析作图题（共25分）1. 已知正光组的F 和F’，求轴上点A 的像，要求用五种方法。
（8分）2. 已知透镜的焦距公式为1122111nr f 'r d (n )n()(n )r r =⎡⎤--+-⎢⎥⎣⎦，11H n l'f 'd nr -=-，21H n l f 'd nr -=-，分析双凹透镜的基点位置，并画出FFL 、BFL 和EFL 的位置。
（9分）3. 判断下列系统的成像方向，并画出光路走向（8分）（a ） （b ）五、计算题（共35分） 1．由已知150f mm '=，2150f mm '=-的两个薄透镜组成的光学系统，对一实物成一放大4倍的实像，并且第一透镜的放大率12β⨯=-，试求：1.两透镜的间隔；2.物像之间的距离；3.保持物面位置不变，移动第一透镜至何处时，仍能在原像面位置得到物体的清晰像？与此相应的垂铀放大率为多大?（15分）2. 已知一光学系统由三个零件组成，透镜1：11100f f '=-=，口径140D =；透镜2：22120f f '=-=，口径230D =，它和透镜1之间的距离为120d =；光阑3口径为20mm ，它和透镜2之间的距离230d =。
物点A 的位置1200L =-，试确定该光组中，哪一个光孔是孔径光阑，哪一个是视场光阑？（20分）试题标准答案及评分标准用纸课程名称：应用光学 （A 卷）一、选择题（每题2分，共10分）1．B ；2．A ；3．C ；4．C ；5．D二、填空题（每题2分，共10分）1．物镜的像方焦点F '物到目镜物镜焦点F 目之间的距离 2．又叫后截距，用Fl '表示，是系统最后一个面的顶点到像方焦点之间的距离 3．一般认为最大波像差小于四分之一波长，则系统质量和理想光学系统没有显著差别4．入瞳直径D 和物镜焦距f '物之比D f '物5．假设物空间不动，棱镜绕P 转θ，则像空间先绕P ’转1(1)n θ--，后绕P 转θ三、简答题（每题4分，共20分）1．限制进入光学系统的成像光束口径的光阑叫空径光阑。
应用光学复习题
1. 作图题——复习书上P47-3、4、5。
2. 简答题a) 什么叫做像？b) 折射定律的内容是什么？c) 单个反射球面的主点、焦点分别位于什么地方？d) 简述开普勒望远系统中的光束约束。
e) 什么叫物方远心光路？它有什么作用？f) 什么叫光学系统的畸变像差？当只有畸变时，是否可以清晰成像？g) 孔径光阑的作用是什么？什么叫入瞳和出瞳？h) 列出轴外点的单色像差。
i) 什么叫场镜？场镜的作用是什么？j) 各类目视光学仪器必须满足的共同要求是什么？k) 常用的共轴系统的“基面”和“基点”有哪些？l) 屋脊面有什么作用？3. 设计一个棱镜系统，要求具有一定的潜望高，入射光轴和出射光轴同向，其余两个基本点方向反向。
4. 设计一个平面镜棱镜系统，要求倒像功能。
5. 有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。
光源长为10mm ，投影物高为40mm ，要求光源像等于投影物高；反光镜离投影物平面距离为600mm ，求该反光镜的焦距。
6. 一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x 6-=Γ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。
7. 现有焦距分别为100mm ，20mm 两个薄透镜组，如何构成望远系统？该望远系统视觉放大率等于多少？如果用这两个薄透镜组构成显微镜，假定100mm 的透镜组做物镜，且光学筒长（由F 物’到F 目的距离）为160mm ，问此显微物镜的垂轴放大率为多大？显微镜视觉放大率为多大？8. 在正薄透镜前方50mm 处一物体通过该透镜成像。
当此透镜后移100mm 时，成像仍在原像面位置，试求该透镜焦距和两种情况下的像高之比。
9. 要求用二个焦距分别为100mm 和50mm 的薄透镜组成一个总焦距为80mm 的镜头，问两透镜之间的间隔应等于多少？10. 有一显微物镜，焦距'13.75f mm =，物像之间的距离为180mm （忽略两主平面之间的距离），求这对共轭面的垂轴放大率、角放大率、轴向放大率。
应用光学试题(第二章)
应用光学试题第二章一、填空题（建议每空1分）（请同学们不要写错别字，数字不要用大写，术语要标准，否则按错处理，不要用科学记数法如4101⨯）I 级I 级1空1、 焦点又称为后焦点或第二焦点。
像方2、过像方焦点'F 作一垂直于光轴的平面即为 焦平面。
像方3、像方焦点'F 是像方焦平面上的一个特殊点，该点对应的是物方孔径角=u 度的一束平行于光轴的平行光。
4、从物方焦点F 发出的光经过系统后均为平行于 的光。
光轴5、过 作垂直于光轴的平面称为物方焦平面。
物方焦点6、垂轴放大率为=β 倍的这对共轭平面为主平面（简称主面）。
17、主平面与光轴的交点称为 。
主点8、像方主平面与 的交点称为像方主点'H 。
光轴9、焦距属于沿轴线段，以各自的 为原点判断其符号。
主点10、 焦距可表示式为tguh 。
物方11、光学系统的 可以看作是焦距的另外一种表示形式， 光焦度12、 是指角放大率1+=γ的一对共轭点。
节点13、经过物方节点的光线其共轭光线经过 节点。
像方14、 法主要是应用光学系统基点和基面的性质，通过选用适当的光线或辅助线画出其共轭光线的方法。
图解15、牛顿公式是以各自的为原点确定物、像的具体位置。
焦点16、高斯公式是以为原点来描述物、像的具体位置。
主点17、将一个正单透镜与一个负单透镜进行胶合，称之为透镜。
双胶合18、望远系统是最典型的光学系统，其系统焦点位于无穷远处，焦距为无限大。
无焦19、望远系统的光学间隔=∆。
20、是由两个折射面包围的一种透明介质构成的光学元件，折射面可以是球面、平面或非球面。
透镜21、是指当透镜的厚度与焦距或曲率半径相比是一个很小的数值时，厚度d可忽略不计的透镜。
薄透镜22、透镜主平面与之间的距离为焦距。
焦点23、透镜物与像之间的距离称为。
共轭距24、筒长L是指第一个光组到之间的距离。
像面（或像平面）25、是指系统最后一面到像平面之间的距离。
后工作距离26、按照透镜形状的不同，正透镜又可分为透镜、平凸透镜及月凸透镜，双凸27、负透镜又分为透镜、平凹透镜及月凹透镜，其特征是中心厚度比边缘厚度薄。
应用光学期末复习题
正 （负或正） 值球差， 也称为球差校正
两点
对望远镜的张角表示；照相系统的分辨
表示； 显微镜的分辨率以物平面上能分辨的
三、作图题
1、画出光组的焦点 F 和 F ' ( n = n’ )。
2、求虚物 AB 的像。
B F’ H H’ F A
3、画出虚线框内应放置何种棱镜。
y’ z’ y x z
x’
4、求棱镜反射后像的坐标系方向、
y' nl' ，若β >0, 即 y 与 y’ 同号， y n' l
倒 立像。若β >0, 即 l 与 l’ 同号，表示物象在 相反 （相反或相同） 。反
（同侧或异侧） ，物像虚实 相同
之 l 与 l’ 异号，物像虚实 y |， 成 放大
（相同或相反） 。若|β | >1, 则| y’ | > | |y’ | < | y |， 成 缩小 （放
重合
，
f f 1， ff 17、以焦点为原点的物像位置公式 xx ，通常称为 l l
是以物方焦点为原点的物距。称为 式 称为像距。 18、空气中，光焦度可表示为 ，称为 高斯 焦物距
牛顿 公式，其中 x
；以主点为原点的物像位置公 像方 主点为原点的像距，
公式，其中 l’是
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？ 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 n1 sin I1 n1 sin I 2 。
眼视光应用光学期末复习
第二章一、选择题1、关于全反射现象，下列说法正确的是( )A．光线由光疏介质向光密介质传播时可能发生全反射B．光线由光密介质向光疏介质传播时可能发生全反射C．光线由光疏介质向光密介质传播时一定发生全反射D．光线由光密介质向光疏介质传播时一定发生全反射答案：B2、下列能成完善像的光学系统是（）A．平面折射系统B．平面反射系统C．球面折射系统D．球面反射系统答案：B3、若物位于凹面反射镜的焦点和曲率中心之间，则下列说法正确的是（）A．成倒立放大实像B．成倒立缩小实像C．成正立放大虚像D．成倒立缩小虚像答案：A4、关于棱镜片下列说法正确的是（）A．改变光线方向，不改变光束的聚散度B．不改变光线方向，改变光束的聚散度C．光线方向和光束的聚散度都改变D．光线方向和光束的聚散度都不改变答案：A5、实物通过平面反射镜所成的像为（）A．实像B．虚像C．实像和虚像均有可能D．实像和虚像重叠答案：B6、若物位于凹面反射镜的焦点和顶点之间，则下列说法正确的是（）A．成倒立缩小实像B．成倒立放大实像C．成倒立缩小虚像D．成正立放大虚像答案：D7、平面反射光学系统的横向放大率( )A．小于1B．大于1C．等于1D．以上都不对答案：D8、对于单球面近轴折射成像系统,若凹面侧的折射率大于凸面侧的折射率，下列说法正确的是（）A．该系统为发散型B．该系统为会聚型C．是发散型还是会聚型与物点的位置有关D．是发散型还是会聚型与像点的位置有关正确答案：B9、关于球面折射光学系统成像，下列说法正确的是（）A．能成完善的像B．不能成完善的像C．能否成完善像要依据条件而定D．部分成完善的像正确答案：B10、两个节点是一对（）A．角放大率为+1的共轭点B．角放大率为-1的共轭点C．角放大率>1的共轭点D．角放大率正确答案：A11、关于理想光学系统,下列说法正确的是（）A．主平面是横向放大率大于1的一对共轭面B．主平面是横向放大率小于1的一对共轭面C．主平面是横向放大率为-1的一对共轭面D．主平面是横向放大率为+1的一对共轭面正确答案：D二、简答题12、简述折射定律；13、简述反射定律；第三章1、人眼的瞳孔相当于（）A．入瞳B．出瞳C．孔径光阑D．透镜答案：C2、当物点在垂直光轴方向上下移动时，系统的孔径光阑（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断答案：C3、以下关于景深和焦深的描述，错误的是（）A．景深是能在像平面上获得清晰像的物空间深度B．焦深是能成清晰像的像空间深度C．眼的分辨率越大，景深越小D．焦深增大，眼的分辨率就增大答案：B4、视场光阑经它前面的光学系统所成的像为（）A．入瞳B．出瞳C．入射窗D．出射窗答案：C5、大多数望远镜和显微镜的孔径光阑都位于（）A．物镜B．目镜C．物镜和目镜之间D．无法判断答案：A6、视场光阑所限制的成像物体的实际大小称为（）A．物方视场B．像方视场C．物方视场角D．像方视场角答案：A7、光学系统中的孔径光阑和视场光阑的关系是（）A．孔径光阑可作为视场光阑B．视场光阑也作为孔径光阑C．孔径光阑一般就是视场光阑D．孔径光阑和视场光阑两者不能合一答案：D8、以下关于主光线的描述，错误的是（）A．通过入瞳中心B．通过出瞳中心C．通过孔径光阑中心D．通过光学系统的节点答案：D9、摄影时，有的摄像师会在镜头前面挂上窗纱，其主要作用是（）A．减少光线通过B．增加图像清晰度C．增加景深D．减小景深答案：C10、瞳孔缩小的时候（）A．景深增加B．景深减小C．焦距增加D．焦距减小答案：A二、简答题11、简述什么是入射光瞳和出射光瞳孔；12、简述什么是景深和焦深；第四章一、选择题1、球差与下面那项因素有关（）A．孔径角B．视场大小C．物距D．离轴距离答案：A2、如图，是轴外点以宽光束经过光学系统成像时产生的像差，该像差是（）A．球差B．慧差C．场区D．色差答案：B3、如图，物面上轴外区域中的一个很小的“十”字图案经过光学系统成像后，在子午像面和弧矢像面分别在不同方向上成清晰的像，其中在子午面内，“十”字线的哪个方向成像清晰（）A．水平方向B．垂直方向C．任何方向D．主轴方向答案：A4、以下哪个是枕型畸变（）A． B． C． D．答案：A5、以下哪个是桶型畸变（）A． B． C． D．答案：B6、缩小光学系统的孔径光阑，哪些像差会得到改善（）A．球差、像散B．像散、场曲C．球差、彗差D．彗差、畸变答案：C7、如图，轴上点以宽光束成像时产生的像差为（）A．球差B．慧差C．场区D．色差答案：A8、轴外点以宽光束经过光学系统成像时，会产生慧差，慧差包括（）A．子午慧差和垂轴慧差B．弧矢慧差和纵向慧差C．弧矢慧差和子午慧差D．垂轴慧差和纵向慧差答案：C9、如图，物面上轴外区域中的一个很小的“十”字图案经过光学系统成像后，在子午像面和弧矢像面分别在不同方向上成清晰的像，造成这种现象的原因是（）A．像散B．场曲C．畸变D．色差答案：B10、单球面折射镜有几对无球差的共轭点（）A．1对B．2对C．3对D．以上选项都不对答案：C11、在7种几何像差中，不影响成像清晰度的有几种（）A．1种B．2种C．3种D．以上选项都不对答案：B12、在7种几何像差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有几种（）A．1种B．2种C．3种D．以上选项都不对答案：B二、简答题13、简述什么是场曲；14、简述什么是位置色差；第五章一、选择题1、在均匀透明介质中，如果不考虑光能损失，则位于同一条光线上的各点，在光线进行的方向上光亮度（）A．不变B．变强C．变弱D．以上都不对答案：A2、在理想成像时，由物点A 发出的光线均通过像点A '，因此物和像的光亮度B 和B '之间的关系为( )A ．3B B n n '⎛⎫'= ⎪⎝⎭B ．3B B n n ⎛⎫'= ⎪'⎝⎭C ．2B B n n '⎛⎫'= ⎪⎝⎭D ．2B B n n ⎛⎫'= ⎪'⎝⎭ 答案：C3、下列说法正确的是( )A ．光照度定义为单位面积上所接受的辐射强度的大小B ．光照度的单位是流明(lm )C ．1lx 等于21m 面积上发出或接收1lm 的光通量D ．光亮度的单位是勒克斯(lx )答案：C4、颜色有三种特性，其中不包括（ ）A ．明度B ．色调C ．彩度D ．色温答案：D5、假定在折射率为1n 的介质内，入射光束的光亮度为1B ；在折射率为2n 的介质内，假设折射光束的光亮度为2B ，则（ ）A ．212221B B n n =B ．222211B B n n =C ．1221B B n n = D ．2211B B n n =答案：B6、在实际光学系统中，当物像空间介质相同时，下列说法正确的是（）A．像的光亮度永远等于物的光亮度B．像的光亮度可能等于物的光亮度，视具体情况C．像的光亮度永远大于物的光亮度D．像的光亮度永远小于物的光亮度答案：D7、以下叙述正确的是（）A．光通量的单位是cd，发光强度的单位是lm，光照度的单位是nt，光亮度的单位是lx B．光通量的单位是lm，发光强度的单位是cd，光照度的单位是lx，光亮度的单位是nt C．光通量的单位是lx，发光强度的单位是cd，光照度的单位是lm，光亮度的单位是nt D．光通量的单位是lm，发光强度的单位是nt，光照度的单位是lx，光亮度的单位是cd 答案：B8、彩色的纯洁性称为（）A．饱和度B．纯度C．明度D．色度答案：A9、人眼只能对可见光产生视觉，下列说法正确的是（）A．对黄绿光最不敏感B．对红光和紫光较好C．对红外光全无视觉反应D．对紫外光有视觉反应答案：C10、下列说法正确的是（）A．从能量的观点看，光线从光源(发光体)发出，经过中间介质(如大气等)和光学系统，最后到达接收器(如人眼、感光底片、光电元件等)是一个能量传输过程B．研究可见光的测试、计量和计算的学科称为“辐射度学”C．研究X光、紫外光、红外光以及其他电磁波辐射的测试、计量和计算的学科称为“光度学”D．光度学是辐射量度学的一部分或特例，光度学中的光是指全波段光答案：A二、简答题11、简述什么是朗伯定律；12、简述什么是光通量并写出表达式。
应用光学复习题(选择与填空)
应用光学复习题1.单色光像差有（）答案：球差，慧差，像散，场曲，畸变2.轴上点单色像差有（）答案：球差3.明视距离对应的视度为（）某近视眼远点距为-0.5m，近视（）度，需佩戴眼镜的焦距为（）mm答案： -4D,200，-500解析：1/0.25=-4D 1/r=-2D ；φ=1/f’ f’=-500mm4.望远镜的视角放大率越大，调节景深越（）答案：小解析：x=Γ^2*x’5.对于成像清晰度没有影响的像差是（）答案：畸变6.摄影系统中，相对孔径越大，像面的照度（），理论分辨率（），景深（）答案：越大，越高，越小解析： F=1/A=f'/D 2△’=2z’F(1-β)7.场镜的作用为（）和（）答案：聚光作用；可以修正场曲和畸变8.镜头a光圈系数为5.6，镜头b光圈系数为8，光圈开口直径（）大，景深（）大答案： a;b9.远视眼的远点在（），需要佩戴（）进行矫正答案：眼睛之后；凸透镜或正光焦度透镜10.显微系统放大率与物镜焦距成（）比，望远系统放大率与物镜焦距成（）比答案：反；正解析: 显微系统Γ = β*Γe = -250△/(f1’*f2’)望远系统Γ = tanW’/tanW0 = - f1’/ f2’11.显微镜的分辨率与（）有关（a）入射光波长（b）目镜的放大率（c）目镜的数值孔径（d）物镜数值孔径答案： a,d解析：σ = 0.61λ/（n*sinu） = 0.61λ/N A12.照相机中的光圈指数与（）有关答案：物镜焦距和入瞳直径解析: F = f’/D13.望远镜参数8*40表示（）答案：放大倍率8倍；物镜直径40mm14.有关望远镜表述正确的有（）（a）放大倍率=物镜焦距/目镜焦距（b）放大倍率=入瞳直径/出瞳直径（c）放大倍率越大，视场越小（d）放大倍率越大，调节景深越小答案： a,b,c,d解析：Γ = -f1’/f2’ = tanW’/tanW = D/D’15.轴外点通过光学系统在屏上成像，随着屏的前后移动，像中心和边缘不能同时清晰成像，这种现象是（）答案：场曲16.相邻两档光圈曝光量相差一级，其光圈系数在数值上相差（）倍答案：根号二解析： F = (2)^x/217.投影系统在横向放大率一定时，其共轭距与（）正比答案：焦距解析：M = -f’* [（β-1）^2]/β18.用于测量的投影系统为了减小调焦不准产生的瞄准误差其物镜采用（）答案：物方远心光路19.工具显微镜的工作距指（）答案：物镜到系统第一面的距离20.下列表述正确的是（）（a）望远镜放大率越大，景深越小（b）放大镜的放大率与焦距成正比（c）伽利略望远镜可以用来测距（d）显微镜照明波长越长，分辨率越高答案： a。
应用光学试题
一、填空1． 球面透镜的像差共有_____种，其中色差有两种，分别是____ _、 。
2． 球面透镜共有 种镜片形式，其中正球面透镜有 、 、 ，三种镜片形式， 型有利于消除像差。
3． 一显微镜物镜筒上标有“16×”字样，在目镜筒上标有“20×”字样，其分别 表示 和 ； 该显微镜的视放大倍数是 。
4. 、 、 是表征颜色属性的三个变量。
5. 柱镜+10.0DC ×30和柱镜-5.0DC ×120密接组合，其交替球柱式为 、 ；联合后的球柱镜的正轴和负轴分别是 、 。
6. 视场光阑是光学系统中对光束的 起限制作用的光阑，其在系统像空间的共轭像称作 。
二、判断题（ ）1． 晴朗的天空呈现蓝色，是由于阳光发生了瑞利散射。
（ ）2． 散光镜片球面面靠近眼的为内散片。
（ ）3． 景深是指能在影像平面上获得清晰像的物空间深度。
（ ）4. 目视光学系统的出射光线一般是平行光束。
（ ）5. 完全偏振光是振动方向单一光。
（ ）6. 正视眼的屈光力比近视眼的屈光力大。
三、计算题1．有一简约眼如图所示，已知角膜的曲率半径 5.6r mm ，眼内屈光介质的折射 率约为1.33，试求： （1）此简约眼的屈光力。
（2）一物体位于眼前5m 处，当眼不调节时所成理想像的位置。
2．一透镜前表面两主子午线方向分别沿水平和竖直方向，用镜度表测得水平方向的屈光力为-2.0D ；竖直方向的屈光力为-3.0D ；该透镜的另一面各方向上的屈光力均相等为+3.0D ，写出该透镜的屈光力表达式。
3. 由折射率为1.5的材料制成负柱镜，柱面轴向沿竖直方向，其最小曲率半径为0.2 m ，写出该柱面透镜的表示；并求出60°方向上的屈光力。
o4. 某一球柱镜一面为凸球面，一面为凹柱面，材料折射率为1.5，球面曲率半径为 20cm ，柱面轴向为60度，其曲率半径为10cm ，求该透镜的屈光力，并写出该透镜屈光力的所有表示形式。
应用光学试题(第一章)
32、nuy n'u'y' J，即在一对共轭平面内物高、物方介质折射率、物方孔径角
三者之积与像高、像方介质折射率、像方孔径角三者之积相等，该值常用字母J表示，称为 不变量。
拉赫（或拉氏）
33、反射镜按形状可分为球面反射镜、及非球面反射镜。
平面反射镜
34、常见的球面反射镜分为两种，即 镜及凸面镜。
凹面
35、是一种最简单且能完善成像的平面光学元件。 平面反射镜
36、平面反射镜的反射面是一个平面，可以将它看作是一个曲率半径r的
反射镜
球面
37、平面反射镜的物距和像距大小相等，相反。
符号
38、
I级2空
1、通 常可 见光 的 范 围 取 为380nm~760nm， 波 长 大 于760nm的 光 称 为 ，波长小于380nm的光称为。（2分）
1、红外光的缩写为，紫外光的缩写为
IR，UV
III级3空
1、平面反射镜的垂轴放大率为倍，轴向放大率为 倍，角放大
率为 倍。
1，－1，－1
二、选择题（单选，建议每题2分）
I级
1、不同波长的电磁波有不同的频率，频率、波长与速度三者之间的关系为：
（A）c（B）c（C）c
A
2、光程是指：
（A）光在介质中传播的几何路程与所在的介质折射率的和。
四、要求
为了将来便于建数据库， 我以第一章为例做了个样板， 各位 看看还有什么不妥之处可直接与我联系。初步想法如下：
（一）颜色（必须标清）
1、红色标明级别 ；
2、兰色表示答案；
3、绿色表示需要注意之处；
4、酱色表示分点；
5、浅绿表示一些说明
（二）难易级别
I级表示简单
应用光学试题(第二章)
应用光学试题第二章一、填空题（建议每空1分）（请同学们不要写错别字，数字不要用大写，术语要标准，否则按错处理，不要用科学记数法如4101⨯）I 级I 级1空1、 焦点又称为后焦点或第二焦点。
像方2、过像方焦点'F 作一垂直于光轴的平面即为 焦平面。
像方3、像方焦点'F 是像方焦平面上的一个特殊点，该点对应的是物方孔径角=u 度的一束平行于光轴的平行光。
4、从物方焦点F 发出的光经过系统后均为平行于 的光。
光轴5、过 作垂直于光轴的平面称为物方焦平面。
物方焦点6、垂轴放大率为=β 倍的这对共轭平面为主平面（简称主面）。
17、主平面与光轴的交点称为 。
主点8、像方主平面与 的交点称为像方主点'H 。
光轴9、焦距属于沿轴线段，以各自的 为原点判断其符号。
主点10、 焦距可表示式为tguh 。
物方11、光学系统的 可以看作是焦距的另外一种表示形式， 光焦度12、 是指角放大率1+=γ的一对共轭点。
节点13、经过物方节点的光线其共轭光线经过 节点。
像方14、 法主要是应用光学系统基点和基面的性质，通过选用适当的光线或辅助线画出其共轭光线的方法。
图解15、牛顿公式是以各自的为原点确定物、像的具体位置。
焦点16、高斯公式是以为原点来描述物、像的具体位置。
主点17、将一个正单透镜与一个负单透镜进行胶合，称之为透镜。
双胶合18、望远系统是最典型的光学系统，其系统焦点位于无穷远处，焦距为无限大。
无焦19、望远系统的光学间隔=∆。
20、是由两个折射面包围的一种透明介质构成的光学元件，折射面可以是球面、平面或非球面。
透镜21、是指当透镜的厚度与焦距或曲率半径相比是一个很小的数值时，厚度d可忽略不计的透镜。
薄透镜22、透镜主平面与之间的距离为焦距。
焦点23、透镜物与像之间的距离称为。
共轭距24、筒长L是指第一个光组到之间的距离。
像面（或像平面）25、是指系统最后一面到像平面之间的距离。
后工作距离26、按照透镜形状的不同，正透镜又可分为透镜、平凸透镜及月凸透镜，双凸27、负透镜又分为透镜、平凹透镜及月凹透镜，其特征是中心厚度比边缘厚度薄。
应用光学考试有效复习题
应⽤光学考试有效复习题复习题1、⼏何光学忽略（）效应，可以看做光的电磁波理论在（）下的近似。
2、光的直线传播定律成⽴的条件是：（1）：（）；（2）：（）。
3、共轴系统中（）放⼤率等于1的⼀对共轭⾯叫主平⾯，（）放⼤率等于1的⼀定共轭⾯叫节平⾯。
4、⼀束光以30o的⼊射⾓从玻璃进⼊空⽓，折射⾓为45o，则玻璃的折射率为（），其全反射临界⾓为（）。
5、垂直下望⽔底的物时，视见深度为1m，已知⽔的折射率为4/3，则实际⽔深为（）。
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、对⽬视光学仪器的基本要求是：（）；（）。
8、对正常⼈来说，观察前⾯50cm远的物体，眼睛需要调节（）视度。
9、⼀显微镜物镜筒上标有“16×”字样，在⽬镜筒上标有“20×”字样，其分别表⽰（）和（）。
该显微镜的视放⼤倍数是（）。
10、棱镜展开后，要求出射⾯与⼊射⾯（），如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须（）。
11、孔径光阑是光学系统中对（）起限制作⽤的光阑，其在系统对物、像空间的所成的像称作（）。
12、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）。
13、光学系统中光束主光线与光轴决定的平⾯称为（）⾯，过主光线与该⾯垂直的⾯称为（）⾯。
1、单⾊光从空⽓进⼊⽔中时，下列说法正确的是：（）A. 波长不变，频率和光速改变；B. 频率不变，波长和光速改变；C. 光速不变，频率和波长改变；D. 波长、频率、光速都不改变。
2、光学成像中的实物点是指：（）A 实际⼊射光线的出发点。
B 实际⼊射光线延长线的交点。
C 实际出射光线的交点。
D 实际出射光线延长线的交点。
3、光学成像中的虚物点是指：（）A 实际⼊射光线的出发点。
B 实际⼊射光线延长线的交点。
C 实际出射光线的交点。
应用光学复习题
1、 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。
（52.6°）2、 一薄透镜焦距为200mm ，一物体位于透镜前300nm ，求像的位置和垂轴放大率。
（`600,2l mm β==-）3、 一组合系统由薄正透镜（前）和薄负透镜（后）组成，1`20f mm =，2`20f mm =-，两透镜之间的距离10d mm =，当一物体位于正透镜前方100mm 处，求组合系统的垂轴放大率和像的位置。
（可用两种方法解）。
（2`60,1l mm β==-）4、 一双凸薄透镜的两表面半径分别为1250,50r mm r mm ==-，求该透镜位于空气中和浸入水（0 1.33n =）中的焦距分别为多少？（透镜材料折射率n=1.5）（`50f mm =空，`195.6f mm =水）5、 符号规则标注6、 作图求物像：掌握第二章作业里作图题7、 棱镜成像方向的判断。
8、 一凹球面反射镜浸没在水中，物在镜前300mm ，像在像前90mm ，求球面反射镜的曲率半径和焦距。
（138.46,`69.23r mm f f mm =-==-）9、 有一正薄透镜对某一物体成实像时，像高为物高的一半；若将物体向透镜移近100mm 时，则所得的实像与物大小相同，求透镜的焦距。
（`100f mm =）10、 已知显微镜的视放大率为-300，目镜的焦距为20mm ，求显微镜物镜的倍率。
假定人眼的视角分辨率为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？（24,0.00024mm βσ=-=）11、 用两个焦距都是50mm 的正透镜组成一个10倍的显微镜，问目镜的倍率，物镜的倍率以及物镜和目镜之间的间隔为多少？12、 有一焦距为150mm 的望远物镜，其口径为10mm ，像的直径为20mm 。
在物镜后方80mm处放置一直角棱镜（n1.5），假如系统没有渐晕，求棱镜入射表面的通光口径及像平面离开棱镜出射表面的距离。
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1、 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。
（52.6°）
2、 一薄透镜焦距为200mm ，一物体位于透镜前300nm ，求像的位置和垂轴放大率。
（`600,2l m m β==-）
3、 一组合系统由薄正透镜（前）和薄负透镜（后）组成，1`20f mm =，2`20f m m =-，
两透镜之间的距离10d mm =，当一物体位于正透镜前方100mm 处，求组合系统的垂轴放大率和像的位置。
（可用两种方法解）。
（2`60,1l mm β==-）
4、 一双凸薄透镜的两表面半径分别为1250,50r mm r mm ==-，求该透镜位于空气中和浸
入水（0 1.33n =）中的焦距分别为多少？（透镜材料折射率n=1.5）
（`50f mm =空，`195.6f m m =水）
5、 符号规则标注
6、 作图求物像：掌握第二章作业里作图题
7、 棱镜成像方向的判断。
8、 一凹球面反射镜浸没在水中，物在镜前300mm ，像在像前90mm ，求球面反射镜的曲率
半径和焦距。
（138.46,`69.23r m m f f m m =-==-）
9、 有一正薄透镜对某一物体成实像时，像高为物高的一半；若将物体向透镜移近100mm
时，则所得的实像与物大小相同，求透镜的焦距。
（`100f m m =）
10、 已知显微镜的视放大率为-300，目镜的焦距为20mm ，求显微镜物镜的倍率。
假定
人眼的视角分辨率为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？（24,0.00024m m βσ=-=）
11、 用两个焦距都是50mm 的正透镜组成一个10倍的显微镜，问目镜的倍率，物镜的
倍率以及物镜和目镜之间的间隔为多少？
12、 有一焦距为150mm 的望远物镜，其口径为10mm ，像的直径为20mm 。
在物镜后
方80mm 处放置一直角棱镜（n1.5），假如系统没有渐晕，求棱镜入射表面的通光口径及像平面离开棱镜出射表面的距离。
（D=29.33，l`=50.44mm ）
13、 6倍双目望远镜系统中，物镜焦距为108mm ，物镜口径为30mm ，目镜口径为20mm ，
如果系统中没有视场光阑，问该望远镜最大极限视场角等于多少？渐晕系数K D =0.5时的视场角等于多少？（m ax 0.5211.33,29.08ωω==
） （理解） 14、 7倍望远系统，视场28ω=
，目镜焦距为25mm ，出瞳直径为5mm ，假定无渐晕，求孔径光阑、入瞳、出瞳位置，物镜和目镜的口径，视场光阑口径/位置。
（理解） （D 视阑=24.5，`28.58z l mm =，D 物镜=35mm ） 图见下图。
14、（理解）有一薄透镜焦距为50mm ，通光孔径为40mm ，在透镜左侧30mm 处放置一个直径为20mm 的圆孔光阑，一轴上物点位于光阑左方200mm 处，求：
（1）限制光束口径的是圆孔光阑还是透镜框？
（2）此时该薄透镜的相对孔径多大？
（3）出瞳离开透镜多远，出瞳直径多大？
15、掌握第三章作业；
16、第四章反射棱镜，掌握书上的像坐标判断；
17、已知220V ，60W 的充气钨丝灯泡均匀发光，辐射的总光通量为900lm ，求该灯泡的光
视效能和发光强度？2m 处的光照度？
18、有一均匀磨砂球形灯，它的直径为17cm ，光通量为220lm ，求该球形灯的光亮度？
19、有一直径为20mm 的球形磨砂灯泡，各方向均匀发光，其光视效能为15lm/W ，若在灯
泡正下方2m 处的光照度为30lx ，问该灯泡的功率多大？灯泡的光亮度多大？
20、像差：掌握各种像差的概念、产生的原因、各种像差与什么物理量有关？
21、已知一球面的半径为100mm ，n=1，n`=1.52，若200,10l m m y m m =-=。
求：`?,`?l y ==
22、已知一个同心透镜r 1=50mm,厚度d=10mm,n=1.5163,求它的主平面和焦点位置。
23、某透镜将位在它前面的高为20mm 的物体成一倒立的高为120mm 的实像，若把物向透
镜方向移动10mm ，则像成在无限远，求透镜的焦距及移动前原位置时的物距和像距。
24、要求用两个焦距分别为1210,`50f mm f mm ==的薄透镜组成一个总焦距为`80f m m =
的镜头，问两透镜之间的间隔应等于多少？
25、有一折射率n ＝1.52的玻璃板，若有一光线以30°的入射角射到其表面发生反射和折射，求：
（1）反射角？（2）折射角？（3）当玻璃板顺时针转过3°，问反射光线变化了多少？
26、一平行细光束平行于光轴入射到曲率半径r=100mm 的折射球面上，试求：（1）它的像点位置？（2）像方焦点的位置？（n=1；n`=1.52）
27、有一个物体高度为y ＝20mm ，被一焦距f`=100mm 透镜成像，已知物距l ＝－
200mm ，求：（1）像距？（2）像高?
28、某显微镜目镜焦距25mm，物镜垂轴放大率－3×，物镜的共轭距离为180mm，试求：
1）物镜的焦距；3）显微镜的视放大率？（主平面之间距离忽略不计）
29、10cd的点光源发出的光通量是多少？离开光源2m处的光照度是多少？在该处通过0.5m²的面积（与光照射方向垂直）的光通量为多少？
30、假定望远镜物镜的焦距为80mm，通光口径为20mm，半视场角ω=5°，在它后面50m处放一个直角棱镜，求棱镜的尺寸和像面位置？（n=1.52）
31、每章的基本概念和基本定律。