武汉大学2008-2009学年上学期应用光学试题

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1、武汉大学2008-2009学年上学期《应用光学》试卷(A)学号：姓名：院系：专业：得分　　一、问答题(每题3分，共30分)1、说明虚物是如何形成的。2、说明光学系统光焦度的物理意义？3、常用光学玻璃分为哪两类？其特点如何？4、一束细平行激光束的光束直径为1.5mm，经过一个视放大倍率为8倍的望远镜后，光束直径变为多少？5、何谓第一近轴光线？何谓第二近轴光线？何谓主光线？6、说明薄透镜组消色差的基本方法。7、如何获得激光束良好的聚焦效果？8、什么是等晕？什么是不晕？什么是渐晕？9、何谓物方远心光路？10、光学系统的分辨率与哪些因素有关(至少说明三种)？二、作图题

2、(共30分)1、(10分)给定光学系统的基点位置，已知轴上物点Ａ和垂轴物体BC，试用作图法求出其共轭像Ａ¢和B¢C¢(提示：注意物像虚实)。F¢FＨＨ¢BACFF¢ＨＨ¢ＣＢＡ2、(10)已知一显微系统由物镜L1、分划板P和目镜L2组成(如下图所示)，设物镜框为孔阑，分划板框为场阑。试画出系统的成像光路图，并指出系统的入瞳与出瞳、入窗与出窗的位置，说明轴外成像的渐晕情况。(F2)A¢1PL1L2BA3、(10分)分别画出SSI¹0，SSII=0的像差光束结构图。三、计算题(共40分)1、(8分)在焦距为2500mm的望远物镜焦面上用一个CCD接收，CCD成像光

3、敏面的大小为6.4mm´4.8mm，像素数为640´480，问CCD像素的大小为多少？该望远镜的水平视场角、垂直视场角和最大视场角多大？像素分辨率为多少？2、(8分)一正薄透镜对某一物体成倒立的实像，放大率为-1´/2，若将物面向透镜移近100mm，则放大率为-1´。求该薄透镜的焦距，并画出示意图。3、(24分)为看清4km处相隔80mm的两个点，用开普勒望远镜观察。则：1)画出望远镜的成像光路图；2)望远镜的工作放大率G；3)若望远镜筒长L=100mm，求物镜和目镜的焦距；4)若物镜框为孔阑，求物镜的通光孔径、出瞳位置与大小；5)若物方视场角2w=8°，求目

4、镜的视场角。一、1、虚物是由入射同心光束向前的延长线的交点形成，而非实际存在的物体，一般是由前一个系统的实像被当前系统所截得到。这里光线并非由虚物实际发出的！2、光焦度表征了光学系统对光束的会聚或发散能力。焦距越短，光焦度越大，表示系统对光束的会聚或发散的能力越大，出射光束相对于入射光束的偏折越大。3、光学玻璃分为两大类：冕牌玻璃和火石玻璃。一般冕牌玻璃具有低折射率和低色散，火石玻璃具有高折射率和高色散4、1.5/8=0.1875mm5、第一近轴光线：轴上点发出过入瞳边缘的光线第二近轴光线：轴外点发出过入瞳中心的光线通过入瞳（孔阑、出瞳）中心的光线6、7、短焦

5、距，短波长，同时入射在透镜上的光束的截面半径越大越好8、等晕：光学系统无正弦差有球差不晕：光学系统既五球差也无正弦差渐晕：轴外物点发出来充满入瞳的光线被部分遮拦的现象。导致周外物点的成像光束小于轴上物点，边缘像比中心暗。9、孔阑在物镜像方焦平面上，入瞳位于无穷远，轴外点主光线平行于光轴的光路10、接收器分辨光能差别的能力，物体的背景光亮度，物体的照明情况，物体的细节亮度、对比度，实际像差二、1、略2、参考课本图2-323、三、1、