天津大学光学工程真题

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

6

1①②2．转像系统分____________________和___________________两大类，

其作用是：3．一学生带500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。（10分）

题2-4图

题2-6图

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、填空题（每题2分，共20分）

1．在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm ）垂直入射，若缝宽为0.1mm ，则第1极小

出现在（ ）弧度的方向上。

2．一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm 的汇聚透镜，透镜焦距为50cm ，测得透镜焦平面上衍射

图样中央亮斑的直径是3

1066.6-⨯cm ，则光波波长为（ ）nm 。

3．已知闪耀光栅的闪耀角为15o ，光栅常数d=1μm ，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到

最大光强，则入射光的波长为（ ）nm 。

4．晶体的旋光现象是（ ），其规律是（ ）。

5．渥拉斯棱镜的作用（ ），要使它获得较好的作用效果应（ ）。

6．()

=⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡110

01

011111i i

利用此关系可（ ）。

7．波片快轴的定义：（ ）。

8．光源的相干长度与相干时间的关系为（ ）。 相干长度愈长，说明光源的时间相干性

（ ）。

9．获得相干光的方法有（ ）和（ ）。

10． 在两块平板玻璃A 和B 之间夹一薄纸片G ，形成空气劈尖。用单色光垂直照射劈尖，如图1

所示。当稍稍用力下压玻璃板A 时，干涉条纹间距（ ），条纹向（ ）移动。若使平行单色

光倾斜照射玻璃板（入射角01>i ），形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（ ）。

二、问答题（请选作5

1． 简要分析如图2 图1

1）增大透镜L 2的焦距； 2）减小透镜L 2的口径；

3

2． 以迈克尔逊（M 3．

4． 拟定部分偏振光和方位角为

5． 试述如图3光矢量方向）

6．

lines per millimeter does the grating have? 7． An oil film (n=1.47, thickness 0.12μo , what is the wavelength reflected in the first order?

三、计算（共50分）

1．（15分）平行的白光（波长范围为390nm －700nm ）垂直照射到平行的双缝上，双缝相距1mm ，用

一个焦距m f 1=的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。若在幕上距中央白色条纹3mm 处开一个小孔，在该处检查透过小孔的光，问将缺少哪些波长？

2．（20分）图4所示一双缝实验，波长为λ的单色平行光入射到缝宽均为d(λ>>d )的双缝上，因而在

t n

1）论0P 点的光强度特性

2）如果将一个缝的宽度增加到2d ，（假设薄片不吸收光）。

3．（15分）将一块4λ

︒60－和︒30，

求光强为I 0一． 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'f 、相对孔径'/f D 和视场角ω2。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？

图3