应用光学习题及答案.doc

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1、武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称应用光学专业班级0501～03题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题一、选择题（每题1分，共5分）1．发生全反射现象的必要前提是：A)光线由光疏介质到光密介质传播B)光线由光密介质到光疏介质传播C)光线在均匀介质中传播D)以上情况都可能产生2．周视照相机可以拍摄大视场景物，其利用的：A)节点的性质B)主点的性质C)焦点的性质D)以上答案都正确3．在望远镜的视度调节中，为适应近视人群，应采取的是：A)使物镜远离目镜B)使

2、目镜远离物镜C)使目镜靠近物镜D)应同时调节物镜和目镜4．棱镜系统中加入屋脊面，其作用是：A改变光轴的方向B)改变主截面内像的方向C)改变垂轴于主截面方向上像的方向D)以上都正确5．光学系统中场镜的作用是：A)改变成像光束的位置B)减小目镜的尺寸C)不改变像的成像性质D)以上都正确二、填空题（每题2分，共10分）1．显微镜中的光学筒长指的是（）2．光学系统中像方顶截距是（）3．用波像差评价系统成像质量的瑞利准则是（）4．望远系统中物镜的相对孔径是（）5．棱镜的转动定理是（）三、简答题（共20分）1．什么

3、叫孔径光阑？它和入瞳和出瞳的关系是什么？（4分）2．什么叫视场光阑？它和入窗和出窗的关系是什么？（4分）3．几何像差主要包括哪几种？（4分）4.什么叫远心光路？其光路特点是什么？（4分）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f'=nr1，l'H=-f'n-1d，lH=-f'n-1d，érdùnrnr(n-1)ên(1-1)+(n-1)ú12ër2r2û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

4、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f1¢=50mm，f2¢=-150mm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b1=-2´，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：f1¢=-f1=100，口径D1=40；透镜2：f2¢=-f2=120，口径D2=30，它和

5、透镜1之间的距离为d1=20；光阑3口径为20mm，它和透镜2之间的距离d2=30。物点A的位置L1=-200，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）武汉理工大学教务处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¢到目镜物镜焦点F之间的距离物目2．又叫后截距，用lF¢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

6、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¢之比Df¢物物5．假设物空间不动，棱镜绕P转θ，则像空间先绕P’转(-1)n-1q，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。把孔径光阑在物空间的共轭像称为入瞳，空径光阑在系统像空间所成的像称为出瞳，入瞳和出瞳是物和像的对应关系。2．限制成像范围的光阑叫视场光阑。视场光阑在物空间的像称为入射窗，在像空间所成的像称为出射窗。3．主要有七种：球差、彗差(正弦差)、像散、场曲、畸变、位置色

7、差、倍率色差。4．物方远心光路和像方远心光路统称为远心光路。特点：物方远心光路中的入射光束的主光线都和光轴平行，像方远心光路中出射光束的主光线都和光轴平行。5．F数指的是物镜的相对孔径的倒数f¢D，F数又称为光圈。四、分析作图题（共25分）1．如图：2．可知：r1<0，r2>0，d为任意值，把f¢的表达式代入lH¢和lH，分析后可得：lH¢<0，lH>0，其基点位置：3.(a)．(b)五、计算题（共35分）1．解：1）因为：b=b1b2；b=4；b1=-2；所以得：b2＝2由牛顿公式：b1＝－x1¢f1

8、¢所以：l1¢=f1¢+x1¢=f1¢-b1f1¢=50-(-2)´50=150l1=l1¢b1=150-2=-75同理：l2¢=(1-b2)f2¢=(1-2)´(-150)=150l2=l2¢b2=1502=75可得：d=l1¢-l2=752）L=-l1+l2¢+d=75+150+75=3003）即保持共轭距L1不变第一透镜的共轭距：L1=l1¢-l1=150+75=225ìl=-75ìl*1=-150又：1-1=1，可得：í1ï和íl¢