长春理工大学专业课资料教材

一、概念题（共20分，每题5分）

1、辐射能

2、景深

3、角放大率

4、正弦条件

二、填空题（共33分，每空3分）

1、 反映光学系统对物体不同频率成分的传递能力，一般说来高频部分反映物体的 传递情况，而低频部分则反映物体的轮廓传递情况。

2、瑞利判断是一种较为严格的像质评价方法，它主要适用于 光学系统的像质评价。

3、在物面光亮度均匀的情况下，轴外像点的光照度将随着 的增大而降低。

4、光学玻璃一般分为两大类，即冕牌玻璃和火石玻璃，通常 玻璃具有低折射率低色散，通常 玻璃具有高折射率、高色散。

5、现有一个厚度为mm d 15=，折射率5.1=n 的平行玻璃平板，若将其简化为一个等效空气平板，则等效空气平板的厚度为 。

6、望远系统又可称为无焦光学系统，其光焦度为 。若现有一伽利略望远镜，该系统物镜焦距mm f o 200'=，目镜焦距mm f o 25'=，则筒长为 。

7、若系统不满足等晕条件，用以描述等晕条件偏离程度的值为 。

8、有一相对孔径为1：2的照相物镜，若入射光的波长为nm 555=λ，则其物镜的分辨率为 。

三、回答问题（共32分，每题8分）

1、请画出开普勒望远镜的原理光路图，并画图说明该望远镜出射光瞳的位置及大小。

2、采用⨯-=1β的对称式光学系统能够校正哪几种几何像差？为什么？

3、如何理解显微镜的有效放大率？若一显微物镜上标明17.0/170mm ；65.0/40，为使显微镜达到600倍的放大率，应选用多大倍率的目镜？

4、请画图说明什么是位置色差？若一双胶合薄透镜两个透镜的光焦度分别为21,φφ，材料分别为2211,;,D D D D n n γγ，试写出该双胶合薄透镜组满足消色差的条件。

四、计算题（共50分，每题10分）

1、已知显微镜的视觉放大率为⨯-=Γ300，目镜的焦距为mm f e 20'=，求1）显微镜物镜的放大率；2）假定人眼的极限分辨率为"60，问使用该显微镜

观察时，能分辨的两物点的最小距离为多少？

2、一光学系统由凹、凸两个反射镜构成，凹面反射镜A

的焦距大小为mm 100，凸面反射镜B 的焦距大小为

mm 250，将两反射镜相对放置且二者相距为mm 200，将

一高为mm 40的物体置于两反射镜之间，并垂直于光轴放

置，且物体C 离反射镜A 的距离为mm 150，如图1所示，

求物体先后经过A 、B 反射镜反射后所成像的大小及位置。

图1

3、有一望远镜，物镜最大的通光口径为mm 46，假定人眼的极限分辨率为"60，求该望远镜的视觉放大率。假定该望远镜的实际放大率为⨯10，试问用多大口径的光阑孔遮盖物镜时，恰好能够使仪器的衍射分辨率与视角分辨率相等？

4、一功率为mw 5的氦氖激光器，其发光效率为w lm /152，若发光面直径mm d 1=，发散角为mrad 1，试求1）激光器的发光强度；2）激光器发光面的光亮度；3）激光束在m 5远处屏幕上产生的光照度。

5、一架幻灯机的投影镜头mm f f 75'=-=，屏幕距离投影镜头m 8远，当屏幕由m 8位置处移

至m

10位置处时，试求投影镜头应需要移动多大的距离？移动方向如何？

五、试分析图2所示棱镜的转像情况，并画出输出的像坐标（5分）

图中z轴方向代表光轴方向，x轴方向代表平行于棱镜主截面的方向，y轴方向代表垂直于棱镜主截面的方向。

图2

六、作图题（共10分，每题5分）

如图3所示，设系统均位于同一介质空间。题(a)求物体经系统所成的像；题(b)为一薄透镜与一凹面反射镜构成的组合系统，试画出该组合系统的像方主面。

（a） (b)

图3

3）像的大小为：mm y y

y l l l l 133'')'('221121-=⇒=-⨯-

==βββ 3、解： 3.2310"60"60"14020"60,"140211=⇒=Γ==Γ⇒=Γ=

⨯

D D D αα 4、解：1）

cd u I lm

mw 52

1042.276.076.01525⨯==Ω==⨯=πφφ 2）211/1008.3m cd dA

I L ⨯==

3）lx r

I E 321068.9⨯== 5、 解：1）

mm

l mm l l f l l mm l l f l l 14.05667.75709.75'5667.7575

11100001'11'1709.7575

1180001'11'122221111=-=∆=⇒=-⇒=-=⇒=-⇒=- 2）向左移动。

五、试分析图2所示棱镜的转像情况，并画出输出的像坐标（5分）

六、作图题（共10分，每题5分）

图略

观察屏

O

观察屏

翻转反射镜

相机镜头

请考生将所有答案都答在考场上发的答题纸上 第 1 页/共 1 页

一、回答问题（共40分，每小题4分）

1、请画出开普勒望远系统的原理光路图，若物镜焦距mm f o 200'=，目镜焦距mm f e 25'=，请问该系统的视觉放大率为多少？

2、轴上一实物点A 经薄透镜L 成一实像点'A ，现将一厚度为d ，折射率为n 的平行平板垂直于光轴插入自透镜出射的光路之中（即平行平板位于薄透镜L 与像点'A 之间），请问插入平行平板前后像点的位置是否发生改变？为什么？

3、显微镜的视觉放大率越大，其物空间的线视场越大。请问这句话对吗？为什么？

4、物体通过透镜成一虚像，请问用屏幕是否可以接收到该虚像？为什么？如果用人眼观察是否可以观察到这个虚像？

5、请写出七种几何像差。若设计消色差显微物镜应该校正哪几种像差？

6、生物显微镜多用于观察透明标本，请问透明物体的照明方式通常有哪两种？各自有什么特点？

7、常见的透射光学材料有哪几类？造成光学系统光能损失的主要因素有哪些？

8、请问什么是斯托列尔准则？能够用斯托列尔准则对望远物镜进行系统像质评价吗？

9、请写出望远系统及照相系统分辨率的公式。

10、请画图说明什么是细光束像散？若系统中存在较大的像散将会对系统产生什么样的影响？

二、计算题（共50分，每小题10分）

1、设一平凹薄透镜的像方焦距mm f 100'-=，折射率57.1=n ，现将该透镜水平放置且凹面向上，并在凹面内注满清水，若水的折射率3/4=n ，试求此系统的光焦度。

2、用一个视觉放大率10-=Γ倍的开普勒望远镜（光学间隔0=∆）观察系统前的一个物体，该物体离物镜前焦点的距离为m 5，若将目镜向后移动mm 2则可使物体发出的光经望远系统后平行射出，试求该系统物镜和目镜焦距。

3、W 100标准白炽灯和被测白炽灯之间垂直放置一漫反射白板，标准白炽灯离白板mm 33，假设白板的两面具有相同的漫反射系数，标准白炽灯与被测白炽灯均各向均匀发光且具有相同的发光效率，则当被测白炽灯移动到离白板mm 66处时，白板两侧表面的光照度相等，请问被测白炽灯的功率为多少？

4、一个人近视程度是D 2-（屈光度），调节范围是D 8，求1）远点距离；2）近点距离；3）配戴100度的近视镜后能看清的远点距离。

5、一个显微镜物镜的垂轴放大率⨯-=40β，目镜的视觉放大率为⨯=15e Γ，物镜的共轭距为mm 195，求

1）目镜的焦距；2）物镜的焦距；3）显微镜的视觉放大率。

三、请利用作图法求图1中物体像的大小和位置，设物像位于同一种介质空间。（共10分，每小题5分） 图1（a ）为薄透镜

（a ） (b)

图1

长春理工大学2009年工程硕士研究生考试试题答案