当前位置：文档库 › 光信121工程光学考试卷

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)

一、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。

二、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

三、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）

五、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。

4、一显微镜物镜的垂轴放大倍率β=-5x，数值孔径NA=0.2，共轭距L=240mm，物镜框是孔径光阑，目镜焦距f `e=25mm。

（1）求显微镜的视觉放大率

（2）求出射光瞳直径

（3）求出射光瞳距离（镜目距）

（4）斜入射光照明时，λ=0.55μm，求目镜的通光孔径。

（5）求物镜通光孔径

（6）设物高2y=4mm，渐晕系数K=50%，求目镜的通光孔径。

5、（6分）一放大镜焦距f `=25mm ，通光孔径D=20mm ，眼睛距放大镜为50mm ，像距离眼睛在明视距离250mm ，渐晕系数K=50%，试求：（1）视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置

有关公式

sin 2sin

,2,``

),11`(`)

1(,])1()()[1(`,

)cos cos `(`)

(2``,5.0,)`(41````,`11`1,`````min 21,22121`12212

22220αδαεε?????βρρλ

στπ+=

±=?-+==--

=-+=-+--=-+-+=?-===-=

-=-?--=Γn p a p d l

n nl d n n f l d n n f l d n r r n n r nr f N I n I n n n A A A N N A A NA f D L E r

n n l n l n f l l f D l p l f F F 明

淮海工学院

13 - 14 学年第 1 学期工程光学试卷(A 卷闭卷)答案

一、判断题

1、×

2、√

3、√

4、×

5、×

6、×

7、√

8、√

9、× 10、√ 二、选择题

1、C

2、D

3、B

4、C

5、B

6、B

7、B

8、A

9、A 10、C 三、填空题

1、380~760nm 大于760nm 小于400nm

2、5.1200100)200(5.1)100(2

22222?+=++-++++y x z y x z

3、f ` f

4、2（n-1)α 0 2、-(n-1)α

5、入瞳出瞳入窗出窗

6、物方远心光路物高度像方远心光路物距

7、106/π=3.18×105cd/m 2 31.8cd 106l m/m 2 31.8l x

8、（1）L=0（L`=0，β=1）（2）L=r(=L`,β=n/n`), (3)L=(n+n`)r/n(L`=(n+n`)r/n`,β=n 2/n`2) 9、缩小1/4倍四、作图题 1

、

2、

3、

五、计算题 1、

)2(414.12

548.02

32)cos cos `()

2(2

322322321)(2)

2(2

32160sin 60cos ,2

222000分分分解j i

j i N I n I n n n A A j i j j i A N N A A j i A j

i A j N ：

+=++=-+-+='-=?-+=?-=''+=+== 2、 )

3(,25.6`1``

)3(,67.31`,05.475.1`1,

5.4725.1``,5.37`,505.0201`5.1212

22222221

111111分成虚像分mm y y l n l n mm l l l l n l n mm l l ====-==---===-==--ββββ 3、

解：θ=θ1+θ2-dθ1θ2=1/100+1/50-20/100×50=13/500 f`=500/13=38.46mm （2分） l `F` =f`(1-d/f`1)=38.46×(1-20/100)=30.77mm （1分） l `H`=l `F`-f`=30.77-38.46=-7.69mm （1分） l F =-f`(1-d/f`2)=-38.46×(1-20/50)=-23.08mm （1分） l H =l F -f=-23.08+38.46=15.38mm （1分）图（1分）

l =-(30+15.38)=-45.38mm

1/l `-1/(-45.38)=1/38.46 ,l`=252.21mm （1分） l`*2=252.21-7.69=244.5mm （1分） y`=l `y/l =252.21×10/(-45.38)=-55.58mm （1分） 4、解：（1）Γe =250/f`e =10，Γ=βΓe =-50x （1分） (2)物镜，l `-l =200,l `/l =-5, l =-40mm,l `=200mm 1/l `z -1/(-200-25)=1/25,l `z =28.125mm

NA=nsinu sinu=0.2 tanu=0.204

孔径光阑口径D=2×tanu×(-l )=2×0.204×40=16.32mm 出瞳直径D`=16.32×28.125/225=2.04mm （1分） (3) l `z =28.125mm （1分）

(4) ζ=0.5λ/NA=0.5×0.55×10-3/0.2=0.00138mm （1分） (5)D 物=D 孔=16.32mm （1分） (6)D 目/[2×（200+25）]=2/40， D 目=22.5mm （2分）

5、解：（1）

)2(2.22,25

12001,

20050250)3()2(11.119

.025022,92.0tan tan 2

.050

2tan ,5.0)2()

2(925

50252501`分分分口

mm l l l mm y p D k f l f f D l p l f -==--=-='-=??==Γ'==='='==-+=''-'=?'-''-'=Γωωω

淮海工学院

13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(B闭卷)

（）1、物经一光学系统后在某处成一实像，现若在像处放物，则必在原物处能接收到像。

（）2、如图为实物点P经光学系统二个面折射成像的光路图，由于P`在折射率n3的空间中，所以P`像对应的折射率为n3。

（）3、平行平板成像时有像散，只有在近轴区以细光束成像时才成完善像。

（）4、近视眼的远点在人眼前有限距离处，而远视眼的远点在眼后有限距离处。

（）5、相同辐射功率不同波长的光对人眼的视觉灵敏度相同。（）6、远处物体通过望远镜系统后所成的像是一个放大的像。（）7、在非均匀介质中传播的光线是曲线，并且向折射率大的方向偏折。

（）8、单正透镜产生负球差，单负透镜产生正球差，因此它们组合后可以校正球差。

（）9、对于一个镜头的物像共轭距必在[4f `,∞)之间，且对给定

共轭距时有两个垂轴放大率β1和β2，并成倒数关系β1=1/β2

满足物像交换原则。

（）10、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。

二、选择题（单选，每题2分共20分）

（）1、将两个焦距分别为f `1和f `2的已知光组组合在一起，下列叙述正确的是

A、若f `1和f `2均为正值，则组合后的光组焦距f `为正

B、当光学间隔Δ=0时，组合后光组的光焦度为0

C、当光学间隔Δ增大时，组合后光组的焦距值变大

D、当两光组密接时，组合光组的焦距f `=f `1+f `2

（）2、在生物显微镜系统中加入场镜后，将会出现下列哪种情况

A、系统的视觉放大率变化

B、出瞳距变大

C、在保证相同渐晕系数的情况下，目镜的通光口径变小

D、在保证相同渐晕系数的情况下，物镜的通光口径变小（）3、在用照相机拍摄景物时，要获得较大的景深，应该

A、增大照相系统的入瞳直径

B、将对准平面置于无穷远处

C、选用长焦距镜头

D、增大光圈数

（）4、一个焦距为50mm的放大镜，眼睛到它的距离为125mm

，物体经放大镜成像在明视距离处，放大镜的视觉放大率为

A、6

B、5

C、3.5

D、2.5

（）5、1w的单色钠灯（λ=0.5893μm，V（λ）=0.80）与多少w 的单色红灯（λ=0.700μm，V（λ）=0.0041）对人眼的刺激

程度等效。

A、195.12w

B、683w

C、0.005125w

D、0.001464w （）6、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（）7、要分辨相距500nm的两点，用500nm波长的可见光斜照明，可求得所需显微镜的数值孔径NA。若采用40倍的物镜

和15倍的目镜，则观察结果为

A、物镜分辨率未被充分利用

B、有效放大

C、无效放大

D、不确定

（）8、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比有变化的是

A、像方视场角

B、视觉放大率

C、出瞳距

D、出瞳直径

（）9、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 （）10、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

三、填空题（每空1分，共24分）

1、对各向同性正常色散的介质，波长长的红光的折射率于波长短的紫光的折射率，即光线经介质折射后向折射率的方向偏折。（填大、小、等于、不变或无关）

2、如图为实物P，经光学系统后最终成虚像P``，折射率分别为n1、n2和n3，则虚像P``对应的空间折射率为。

3、一束光线入射于平面镜后反射，若平面镜以通过入射点垂直入射面的轴向某一方向旋转α角，则反射光线沿方向旋转角。双平面镜的夹角为α，入射光线依次在二平面镜各反射一次，则出射光线与原入射光线之间的夹角为，与入射角。

4、限制光束的光学元件边框或带孔的薄金属片叫光阑，按用途可分为

、、、。

5、有一等边三棱镜，钠黄光在棱镜的两个折射面折射后的最小偏向角为38.60，则此时光线的入射角I1= ，该棱镜的折射率n= 。

6、一架照相机，物镜焦距f `=70mm，取相对孔径D/f `=1/3.5，在对准距离p=3m进行拍摄，人眼极限分辨率为ε=1`，则近景平面位置p2= ，远景平面位置p1= ,景深Δ=。

7、单色像差有五种，色差有二种。

8、轴外物点发出充满孔径的上下光线对经光学系统后的交点不再在物点通过孔径中心的主光线上，交点到主光线的垂轴距离叫，交点到高斯像面的轴向距离叫。轴外物点发出充满孔径的前后光线对经光学系统后的交点与前述上下光线对的交点的轴向距离叫。

9、机械补偿式变焦距光学系统，可依靠变倍组的线性轴向移动，补偿组的移动达到改变系统焦距。对照相或电影摄像可认为x→∞，则变焦比变倍比。物像平面固定时，各个透镜移动引起的各共轭距变动的代数和为。

四、作图题（10分）

1、用作图法求物点P、物AB的像点P`及像A`B`（3分×2=6分）

2、画出300直角棱镜的展开图，并写出光轴长度（设入射光束孔径D=斜边长/2）（2分）

3、图为五角屋脊棱镜，设输入为右手坐标系，画出相应的输出坐标系。（2分）五、计算题（36分）

1、（6分）一束平行细光束入射到一半径r=50mm折射率n=1.6的玻璃球上，求其会聚点的位置。如果其凹面镀反射膜，则反射光束又经前表面折射后最终会聚点的位置又在何处？虚实如何？

2、（9分）一等凸厚透镜，n=1.5，r1=100mm，r2= -100mm，d=20mm，试求透镜的焦距和基点位置。如果l1= -500mm，问像在何处？如果平行光入射时，使透镜绕一和光轴垂直的轴转动，而要求像点位置不变，则该轴应装在何处？

3、一开普勒望远镜系统，物镜焦距f `o=108mm，通光口径为30mm，目镜的焦距f `e=18mm，通光口径为20mm,如果系统中没有视场光阑，问望远镜的最大极限视场角等于多少？渐晕系数K=0.5的视场角等于多少？

4、（9分）为看清1km处相隔30mm的两个点（设1`=0.0003rad），若用开普勒望远镜观察，则：

（1）求开普勒望远镜的视觉放大率

（2）若筒长L=110mm，求物镜和目镜的焦距

（3）物镜框是孔径光阑，求出射光瞳距离

（4）为满足工作放大率要求，求物镜的通光孔径

（5）视度调节在±5D(屈光度），求目镜的移动量

（6）若物方视场角2ω=60，求像方视场角

（7）渐晕系数K=50%，求目镜的通光孔径5、（6分）某摄影镜头f `=60mm，F=4，画幅尺寸为24×36mm2 ，孔径光阑位于镜头后方15mm处，求：

（1）镜头视场角

（2）入瞳、出瞳的位置和大小

（3）F数调至8时，像面光照度变化多少？

有关公式

sin

)

]

(

)

(

)[

(

)

cos

(

)

(

5.0

(

min

1,2

τπ

l n

明

淮海工学院

13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(B闭卷)答案

一、判断题

1、√

2、×

3、√

4、√

5、×

6、×

7、√

8、√

9、√ 10、×

二、选择题

1、B

2、C

3、D

4、C

5、A

6、C

7、C

8、C

9、B

10、B

三、填空题

1、小大

2、n3

3、同一2α 2α 无关

4、孔径光阑视场光阑渐晕光阑消杂光光阑

5、300 1.5163

6、2.875m 3.136m 0.261m

7、球差、慧差（正弦差）、像散、场曲和畸变位置色差和倍率色差

8、慧差场曲像散

9、非线性轴向等于0

四、作图题

1、

2、3、

五、计算题

1、解：

)

150

6.0

6.1

)

100

(

180

)

)2(

)

6.0

6.1

133

6.0

6.1

)1(

分

虚像

处

面后

即在

再倒回去

倒置

面折射

分

实像

面反射

分

实像面

面

，

2、解：

)

1(`)`()2(0.1239.60.130`*,0.130`,45

.10319.5061`19.5069.6500)1(9.645.10355.96`)1(55.96)100

(205.15.01(45.103)11`()

1(9.645.10355.96```)

1(55.96)100

205.15.01(45.103)11`(`)

2(45.103]205.0)200(5.1[5.0)

100(1002.1])1()()[1(`22``11221分转动像点不变处时轴装在分分分分分分。，H J mm l mm l l mm l mm f l l mm d n n f l mm f l l mm d n n f l mm d n r r n n r nr f F H F F H F =-===---=--==+-=+=-=-??+?-=-+

-=-=-=-==??-?=--==?+-?-??=-+--=ρρ

3、解：（1）最大极限视场角 K=0，只有上光线通过目镜边缘

x/(108+18+x)=10/15 x=252mm

y/15=(252+18)/(126+252) y=10.7mm tan(-ωm )=10.7/108 -2ωm =11.330

（4分）

(2)

K=0.5

tan(-ω)=D 目/[2×（f`o -f e )]=10/126 -2ω=9.080 （2分）

4、解；（1）tanω=0.03/1000=3×10-5 Γ=-0.0003/(3×10-5)=-10x （2分）

(2)Γ=-f `o /f `e =-10 11f `e =110 f `e =10mm f `o =100mm （2分） (3)1/l `z -1/(-110)=1/10 l `z =11mm （1分）

(4)Γ`=2.3×10 D=23mm （1分） (5)x=±5×102/1000=±0.5mm （1分）

(6)Γ=tanω`/tanω tanω`=10tan30 ，ω`=27.660 2ω`=55.320（1分） (7)D 目/2×110=tan30 D 目=11.53mm （1分）

5、解：（1）视场角tanω=-60

236242

2?+=-0.3606

ω=-19.830 2ω=39.650 （2分）

(2)出瞳即孔径光阑本身，位于镜头后15mm 处入瞳物像共轭距l `=15mm

1/15-1/l =1/60 l =20mm 即入瞳位于镜头后20mm 处

D 入/f`=1/4 D 入=15mm

D 入/D 出=20/15 D 出=11.25mm （2分） (3) E`0=ηπL/(2F)2

F 由4增大至8，E`0像面光照度减为原来的1/4。（2分）

第三版工程光学答案

第一章 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小得像,若将屏拉远50mm,则像得大小变为70mm,求屏到针孔得初始距离。解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点得光线则方向不变,令屏到针孔得初始距离为x,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔得初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm得平行平板玻璃(设n=1、5),下面放一直径为1mm得金属片。若在玻璃板上盖一圆形得纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都瞧不到该金属片,问纸片得最小直径应为多少？解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层得时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有: (2) 由(1)式与(2)式联立得到n0、

16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1、5得玻璃球上,求其会聚点得位置。如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中得会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处？说明各会聚点得虚实。解:该题可以应用单个折射面得高斯公式来解决, 设凸面为第一面,凹面为第二面。 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时得状态,使用高斯公式: 会聚点位于第二面后15mm处。 (2) 将第一面镀膜,就相当于凸面镜像位于第一面得右侧,只就是延长线得交点,因此就是虚像。还可以用β正负判断: (3)光线经过第一面折射:, 虚像第二面镀膜,则:

得到: (4) 在经过第一面折射物像相反为虚像。 18、一直径为400mm,折射率为1、5得玻璃球中有两个小气泡,一个位于球心,另一个位于1 ／2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察,问瞧到得气泡在何处？如果在水中观察,瞧到得气泡又在何处？解: 设一个气泡在中心处,另一个在第二面与中心之间。 (1)从第一面向第二面瞧 (2)从第二面向第一面瞧 (3)在水中

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

工程光学（上）期末考试参考答案一．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 2。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？答：显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差，如：球差、正弦差等。照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统，而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。 4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？答：评价像质的方法主要有瑞利（Reyleigh ）判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数（OTF ）法等5种。瑞利判断便于实际应用，但它有不够严密之处，只适用于小像差光学系统；中心点亮度法概念明确，但计算复杂，它也只适用于小像差光学系统；分辨率法十分便于使用，但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响，结果不够客观，而且它只适用于大像差系统；点列图法需要进行大量的光线光路计算；光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法，既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响，既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。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'（图中C 为球面反射镜的曲率中心） 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．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6．判断棱镜的成像方向

工程光学习题解答

第一章习题 1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。解：则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s，当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s，当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：

工程光学期末考试题库试题含答案详解

一、填空题 1．在单缝衍射中，设缝宽为a，光源波长为λ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距e暗= ___ ，条纹间距同时可称为。2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动角。3．光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d，折射率为n，则在近轴入射时，轴向位移量为_______ 。4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为 ____ ，另一类为 _____ 。5．光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生 ________ 。n e

(完整版)工程光学第三版课后答案1

第一章 2、已知真空中的光速c ＝3*108m/s ，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。解：则当光在水中，n=1.333 时，v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51 时，v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中，n ＝1.65 时，v=1.82*108m/s ，当光在加拿大树胶中，n=1.526 时，v=1.97*108m/s ，当光在金刚石中，n=2.417 时，v=1.24*108m/s 。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm ，所以纸片最小直径为358.77mm 。 8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：

天津大学20142015学年工程光学期末考试试卷.doc

天津大学工程光学（上）期末考试试卷一．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．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6．判断棱镜的成像方向题2-3图题2-2图

三．填空：（共10分，每题2分） 1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为： ①________________________________________________ ②________________________________________________ 2．转像系统分____________________和___________________两大类，其作用是：_________________________________________ 3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________, 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：________________________, 题2-4图题2-5图题2-6图

________________________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） 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）工程光学（上）期末考试参考答案一．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？

工程光学练习题(英文题加中文题含答案)

English Homework for Chapter 1 ancient times the rectilinear propagation of light was used to measure the height of objects by comparing the length of their shadows with the length of the shadow of an object of known length. A staff 2m long when held erect casts a shadow long, while a building’s shadow is 170m long. How tall is the building Solution. According to the law of rectilinear propagation, we get, 4.32170= x x=100 (m) So the building is 100m tall. from a water medium with n= is incident upon a water-glass interface at an angle of 45o. The glass index is . What angle does the light make with the normal in the glass Solution. According to the law of refraction, We get, ' 'sin sin I n I n = 626968 .05.145 sin 33.1sin =?= ' I 8.38='I So the light make 3. A goldfish swims 10cm from the side of a spherical bowl of water of radius 20cm. Where does the fish appear to be Does it appear larger or smaller Solution. According to the equation. r n n l n l n -'=-'' and n ’=1 , n=, r=-20 we can get 11416.110133 .15836.8)(5836.81165.02033.01033.11>-=??-=''= -='∴-=--+-=-'+='l n l n cm l r n n l n l β A

北航2013年工程光学上期中考试试卷

班号学号姓名成绩 2013年北京航空航天大学《工程光学（I）》期中考试试题一、填空题（本题共20分，每空2分） 1、一个折射率为1.52的双凸薄透镜，其中一个折射面的曲率半径是另一个折射面的2倍，且其焦距为5cm，则这两个折射面的曲率半径分别是（）cm和（）cm。 2、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 ，则成（）（正立/倒立）的实像。 3、限制轴上物点成像光束宽度的光阑是（），而（）在此基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度。 4、为减小测量误差，测量仪器一般采用（）光路。 5、一个透镜紧贴水面使用，如果测得空气端的焦距为100mm，则水面端的焦距大小为（）mm（设水的折射率为1.33）。 6、厚度为L、折射率为n的玻璃板，其等效空气层的厚度为（）。 7、在组合系统中，光学间隔定义为（）。有时用它来区分显微镜和望远镜，那么对于望远镜，光学间隔等于（）。二、简答题（本题共20分，每题4分）。 1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？ 2、请描述马吕斯定律，并说明它的含义是什么，且与折射与反射定律、费马原理的关系。 3、请写出发生全反射的条件，若光从折射率n 1的介质到折射率n 2 的介质界面发生全反射，请写出全反射临界角公式。 4、在光学系统中，棱镜主要起什么作用，且普通棱镜与屋脊棱镜在结构、作用上的主要区别是什么？ 5、利用解析法来研究物像关系有哪两种公式，请写出关系式并说明每个物理量的含义。三、作图题（本题共16分，每题4分）。

1、用图解法求下列图中物体的像，并指出像的虚实： 2、用图解法求下列图中物体的像，并指出像的虚实： 3、求物AB的像，并注明系统像方的基点位置和焦距 4、判断光学系统成像的方向

第三版工程光学答案[1]

第一章 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n =），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形的纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径应为多少 2211sin sin I n I n = 66666.01 sin 2 2== n I 745356.066666.01cos 22=-=I 88.178745356 .066666 .0* 200*2002===tgI x mm x L 77.35812=+= 1mm I 1=90? n 1 n 2 200mm L I 2 x

8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有： (2) 由（1）式和（2）式联立得到n 0 . 16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=的玻璃球上，求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处说明各会聚点的虚实。解：该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决，设凸面为第一面，凹面为第二面。（1）首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态，使用高斯公式：

(工程光学基础)考试试题库1

1．在单缝衍射中，设缝宽为a ，光源波长为λ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距e 暗=f a λ ' ，条纹间距同时可称为线宽度。 2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动 30° 角。 3．光线通过平行平板折射后出射光线方向__不变_ ___ ,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d ，折射率为n ，则在近轴入射时，轴向位移量为1 (1)d n - 。 4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为菲涅耳衍射，另一类为夫琅禾费衍射。 5．光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射。n e

天大工程光学(下)期末考试试卷及答案

工程光学（下）期末考试试卷一、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 01 1111i 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题并写明题号，每题6分，共30分） 1．简要分析如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时，衍射图样会发生怎样的变化？ 1）增大透镜L 2的焦距； 2）减小透镜L 2的口径； 3）衍射屏作垂直于光轴的移动（不超出入射光束照明范围）。

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

工程光学（上）期末考试试卷一．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．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6．判断棱镜的成像方向题2-3图题2-2图

工程光学课后答案-第二版-郁道银(学习答案)

工程光学第一章习题 1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。解：则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s，当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s，当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n0sinI1=n2sinI2 (1)

工程光学第三版课后答案样本

第一章 2、已知真空中的光速c＝3*108m/s, 求光在水( n=1.333) 、冕牌玻璃 ( n=1.51) 、火石玻璃( n=1.65) 、加拿大树胶( n=1.526) 、金刚石( n=2.417) 等介质中的光速。解: 则当光在水中, n=1.333 时, v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中, n=1.51 时, v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中, n＝1.65 时, v=1.82*108m/s, 当光在加拿大树胶中, n=1.526 时, v=1.97*108m/s, 当光在金刚石中, n=2.417 时, v=1.24*108m/s。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像, 若将屏拉远50mm, 则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。解: 在同种均匀介质空间中光线直线传播, 如果选定经过节点的光线则方向不变, 令屏到针孔的初始距离为x, 则能够根据三角形相似得出: 因此x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃( 设n=1.5) , 下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片, 要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片, 问纸片最小直径应为多少? 解: 令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理, 光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射, 而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为:

(1) 其中 n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系, 利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立( 1) 式和( 2) 式能够求出纸片最小直径x=179.385mm, 因此纸片最小直径为358.77mm 。 8、 .光纤芯的折射率为1n , 包层的折射率为2n , 光纤所在介质的折射率为0n , 求光纤的数值孔径( 即10sin I n , 其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角) 。解: 位于光纤入射端面, 满足由空气入射到光纤芯中, 应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射, 使得光束能够在光纤内传播, 则有: (2) 由( 1) 式和( 2) 式联立得到n 0 . 16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5 的玻璃球上, 求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜, 其会聚点应在何处? 如果在凹面镀反射

工程光学试题

工程光学期末考试试卷一．判断题：（共10分，每题2分） 1 光线是沿直线传播的（×） 2 理想光学系统的物方主平面与像方主平面共轭（√） 3入射光线不变，平面反射镜旋转φ角，则反射光线也旋转φ角（×） 4具有相同的物镜焦距和视角放大率的伽利略与开普勒望远镜，开普勒望远镜筒长要长（√） 5显微系统用于测长等目的时，为消除测量误差，孔径光阑应放在物镜的像方焦平面上，称为“像方远心光路”（×）二.填空题（共20分，每空2分） 1.光以60度的入射角射到一玻璃板上，一部分光反射，一部分光折射观察到反射光和折射光互成90度角，则此玻璃的折射率为_________________。 2.转像系统分____________________和___________________两大类。 3.两个凸透镜的焦距分别为20mm,60mm，相距70mm，则两透镜的组合焦距为_________________。 4.设物A满足左手系，经光学系统28次反射后成像B，则像B满足_________________系。 5.一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________。该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。 6.物方远心光路的孔径光阑位于_________________。 7.一开普勒望远镜的物镜焦距为100mm，目镜焦距为20mm，则此望远镜的筒长是_________________。 8.人眼观察远处物体时，刚好能被眼睛分辨的两点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直径为D。光在空气中的波长为λ，n为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为_______________ 三．图解法求像或判断成像方向：（共25分，每题5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. 判断棱镜的成像方向四. 1 2 题2-5图

《工程光学》试卷(A卷)

华南理工大学期末考试《工程光学》试卷(A卷) 注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案写在答题纸上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共三大题，满分100分，一.简答题（共30分） 1、麦克斯韦方程组描述了怎样的电磁场现象规律？（本小题6分） 2、简述光学里布儒斯特角的概念，并举出其应用的一个例子（本小题6分）。 3、两束光产生干涉需要哪些条件？有哪两种方法可以实现光束的干涉？（本小题6分） 4、简述干涉和衍射的区别与联系。（本小题6分） 5、简述光程的定义及费马原理。（本小题6分）二.计算题（共56分） 1、已知光驻波的电场为试导出磁场强度H的表达式，并绘出该驻波的示意图。（本小题8分） 2、光束以很小的角度入射到一块平行平板（如图），试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。设平板的折射率n=1.5（本小题8分） 3、在玻璃平板B上放一块标准平板A（如图），并将一端垫一小片锡箔，使A 和B之间形成楔形空气层。 ⑴若B表面有一半圆柱形凹槽，凹槽方向与A、B交线垂直，问在单色光垂直照射下看到的条纹形状如何？ ⑵若单色光波长（He-Ne激光），条纹的最大弯曲量为条纹间距的2/5，问凹槽的深度是多少？（本小题8分）

4、在杨氏实验装置中，两小孔S1和S2的间距为0.5mm，光屏离小孔距离为50cm。当以折射率为1.6的透明薄片贴住小孔S2时，发现屏上的条纹移动了1cm，试确定该薄片的厚度。（本小题8分） 5、衍射细丝测径仪是将单缝夫琅和费衍射装置中的单缝用细丝代替。今测得衍射斑的宽度(两个一级暗纹间的距离)为1cm, 求细丝的直径。已知光波长0.63 m,透镜焦距50cm。（本题8分） 6、水槽有水20CM深,槽底有一点光源,水的折射率是1.33,水面上电光源正上方浮一不透光的圆形纸盘,使人从水面上任意角度观察都看不到光,则纸盘的最小面积是多少? （本小题8分） 7、一薄透镜焦距为200mm，一物体位于透镜前300mm处，求像的位置和垂轴放大率。（本小题8分）

《工程光学》试卷及其标准答案(很多很全)

《工程光学》试卷及其答案(很多很全)

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2

一、填空题（每小题 3分,共18分） ⒈光的干涉分为分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三类。 ⒉在几何光学系统中，唯一能完善成像的是平面反射镜。 ⒊开普勒望远镜看到远物的象是倒（立)的，伽利略望远镜看到远物的象是正（立）的。 ⒋光的本性是波粒二象性，其数学表达式为。 λ ν h p h E= =, 5. 光的吸收、散射和色散三种现象都是由光和物质的相互作用引起的，实质上是由光和原子中的电子相互作用。引起的。 ⒍激光的主要特点有单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好。二、选择题（每小题3分，共 12 分） ⒎将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中，其条纹间隔是空气中的（ A ） A. 1/n倍 B. n 2倍 C. n倍 D. 以上结果都不对 ⒏在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（A ） A. 永远是个亮点 B. 永远是个暗点 C. 有时是亮点，有时是暗点 D. 以上说法都不对 ⒐由折射率为n= 1.65 的玻璃制成的薄凸透镜，前后两球面的曲率半径均 D） A. 20 B. 21 C. 25 D. 31 ⒑清晨日出时看到太阳呈红色，这是由于（ C ） A. 光的反射１

２专业姓名评卷人得分四、计算题（每小题10分，共60分） ⒔ 现有两块折射率分别为1.45和1.62的玻璃板，使其一端相接触，形成夹角的尖劈。将波长为 550 nm 的单色光垂直投射在劈上，并在上方观察劈的干涉条纹。（1）试求条纹间距；（2）若将整个劈浸入折射率为 1.52 的杉木油中，则条纹的间距变成多少？ ,

工程光学习题一答案

第一章习题答案 4. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm 的金属薄片。若在玻璃板上盖一圆形的纸片，使得在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属薄片，问纸片的最小直径应为多少？解：如图所示，设纸片的最小直径为L ，考虑边缘光线满足全反射条件时 6667.090sin sin 02 12==n n I 74536.06667.01cos 22=-=I L=(2x+1)mm=358.77mm

16. 一束平行细光束入射到一半径mm r 30=、折射率n=1.5的玻璃球上，求经玻璃球折射后会聚点的位置。如果在凸面（第一面）镀反射膜，其会聚点应爱何处？如果在凹面（第二面）镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处？说明各个会聚点的虚实。解：（1）此时的成像过程如图（4）所示，平行细光束入射到玻璃球上，经左侧球面折射后形成中间像'1A ，它又是右侧球面的物2A ，经右侧球面再次成像于'2A 。将-∞=1l ，11=n ，5.1' 1=n ，mm r 301=代入单个折射球面成像公式 r n n l n l n -=-'' '得 mm mm n n r n l 905.0305.11 '1' 1'1=?=-= 由于1l 和'1l 异号，01 '1' 111<=l n l n β，故无限远物与像'1A 虚实相同，即'1A 为实像。但由于右侧球面的存在，实际光线不可能到达此处，故对于右侧球面2A 为虚物。将 mm r n n mm mm r l l 30,1,5.1,30)6090(22' 22'12-====-=-= 再次代入单个折射球面成像公式得

工程光学模拟试题与答案

模拟试题与答案工程光学2005——2006年底第一学期期末考试试题A 一、填空（20分） 1、照明系统与成像系统之间的衔接关系为： __照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量_、______保证两个系统的光瞳衔接和成像关系__________________________________________ 2、转像系统分__棱镜式___________和___透镜式__________两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。 3、角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为、拉赫不变J=nuy 、牛顿公式以焦点为坐标原点。 4产生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、双折射、散射。 5、麦克斯韦方程组的微分形式为 6．获得相干光的方法有分波前法、分振幅法。 7、水槽中盛水，深20mm，槽底中央置一点光源，水的折射率n=1.33，水面上浮一个既不透光又不反射光的纸片，使人从水面上无论哪个角度都看不到光，纸片面积最小为1634.33mm2。 8、光源的相干长度与相干时间的关系为。三、名词解释（15分） 1、光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿直线传播的。 2、节点：光学系统中放大率为+1的一对共轭点称为节点。 3、空间相干性：光源的大小与相干空间成反比关系，给定一个光源尺寸，就限制着一个相干空间，这就是空间相干性的问题，即通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性。 4、费马原理：光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值，即光是沿光程的极值的路径传播的。 5、出瞳：孔径光阑经它前面的透镜或透镜组在光学系统像空间所成的像称为出射光瞳。四、作图（20分） 1、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系（图1）。 2、求AB的像（图2）。 3、判断棱镜的成像方向（图3）。 4、求轴上物点A所成的像（图4）。

光信121工程光学考试卷

第三版工程光学答案

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

工程光学习题解答

工程光学期末考试题库试题含答案详解

(完整版)工程光学第三版课后答案1

天津大学20142015学年工程光学期末考试试卷.doc

工程光学练习题(英文题加中文题含答案)

北航2013年工程光学上期中考试试卷

第三版工程光学答案[1]

(工程光学基础)考试试题库1

天大工程光学(下)期末考试试卷及答案

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

工程光学课后答案-第二版-郁道银(学习答案)

工程光学第三版课后答案样本

工程光学试题

最新工程光学第三版课后答案

《工程光学》试卷(A卷)

《工程光学》试卷及其标准答案(很多很全)

工程光学习题一答案

工程光学模拟试题与答案