光信121工程光学考试卷

淮 海 工 学 院13 - 14 学年 第 1 学期 工程光学 试卷(A 闭卷)

题号一二三四五（1）五（2）五（3）五（4）五（5）

总分核分人分值10202510661076100

得分

1、 判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）

（ ）1、光从介质中传播时一定沿直线传播。

（ ）2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极 值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。（ ）3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。

（ ）4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方 空间焦距相等。

（ ）5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。

（ ）6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。（ ）7、单个折射球面构成的系统，物方主点、像方主点都重合于球 面顶点。

（ ）8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。（ ）9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中 红光对应的折射率比蓝光大。

（ ）10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺 的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能 调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。解决此 问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。

2、 选择题（单选，每题2分，共20分）

（ ）1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时， 其垂轴放大率 -1〈β〈0，则结论正确的为：

A 、成正立放大的虚像

B 、成倒立缩小的虚像

C 、成倒立缩小的实像

D 、成正立缩小的实像（ ）2、在光学系统中，下列没有共轭关系的是

A 、入瞳和出瞳

B 、入窗和出窗

C 、物方主点和像方主点

D 、物方焦点和像方焦点（ ）3、对于柯勒照明，正确的陈述是

A、光能利用率高

B、照明面的光照度均匀

C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接

D、以上说法都不对

（）4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是

A、像方视场角

B、视觉放大率

C、出瞳距

D、出瞳直径

（）5、Γ倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率γ，垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为

A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2

B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2

C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2

D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2

（）6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是

A、畸变

B、慧差

C、像散

D、场曲

（）7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边缘带h m的球差为零时，残余球差的最大值出现在

A、0.85h m处

B、0.707h m处

C、0.50h m处

D、0.25h m处

（）8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统方向移动一微小距离时

A、其像变大

B、垂轴放大率β的绝对值变小

C、角放大率γ的绝对值变大

D、轴向放大率α的绝对值变小

（）9、下列像差中只与孔径角有关的是

A、球差

B、畸变

C、细光束场曲

D、倍率色差

（）10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，像面位置将

A、向后移动d/n距离

B、向前移动d/n距离

C、向后移动（1-1/n)d距离

D、向前移动(1-1/n)d距离

3、填空题（每空1分，共25分）

1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致

1mm~10nm，其中可见光波长范围在之间，波长

的光称红外光，而波长的光称紫外光。

2、如图所示为两个透明介质的分界面∑，折射率分别为n=1、n`=1.5，试导出一对有限远共轭点成完善成像的单个折射面∑的面形方程

。

3、节点是角放大率等于+1的一对共轭点，若理想光学系统的物方像方焦距分别为f和f `，则以焦点为原点的节点位置x J= ，x`J`= 。

4、光楔顶角为α折射率为n，当两光楔主截面平行，两楔角方向相同、相反和反向相同时，出射光线方向如何？其偏向角δa= ，δb= ，δc= 。

5、孔径光阑经前面光学系统成的像叫，经后面光学系统成的像叫。视场光阑经前面光学系统成的像叫，经后面光学系统成的像叫。

6、望远系统中，若孔径光阑位于物镜像方焦面上称，可用来准确测；若孔径光阑位于物镜物方焦面上，称

，可用来准确测。

7、一面积为1cm2 的余弦平面辐射体，光通量为100lm，则光亮度L=

，平面法向光强度I N= ，光出射度M= 。与平面余弦辐射体正对方向有一平面物，两平面平行相距1m，中心在同一法线轴

上，平面物面积10cm2，则平面物上光照度E= 。

8、对于单个折射球面，有三个特殊物点位置不产生球差，他们是（1）

，（2），（3），称齐明点。

9、照相机照相认为物在无限远，胶片曝光量与胶片上照度有关，光圈数F扩大一倍，照度将倍。

四、作图题（10分）

1、用作图法求下面图中物点A的像点A`（3分×2=6分）

2、画出二次反射直角棱镜的展开图，并写出光轴长度L（2分）

3、

图为斯密特屋脊棱镜，设输入为右手坐标系，画出相应的输出坐标系。（2分）

5、计算题（35分）

1、（6分）有一光线以300角入射于n=1和n`=1.5的平面分界面上，若以入射点为原点，法线从空气指向介质为y轴，界面方向为x轴，写出入射光线A、反射光线A``和折射光线A`的矢量式。

2、（6分）一平凸透镜，r1=50mm，r2=∞，d=10mm，n=1.5，一高为5mm的物体垂直光轴放置，离透镜凸面-20mm，求像的位置和像高。

3、（10分）一光学系统由两透镜组成，焦距分别为100mm和50mm，相距为20mm，求组合焦距和基点位置，并在图上标出。一物高为10mm，距第一透镜30mm，则求像的位置和像高。