工程光学试题.doc

工程光学试题一判断（20分，每题2分）1.在介质中，光沿直线传播。（x）2.同种光在不同介质中传播速度不同，频率不同。（x）3.全反射发生的条件是光线从光疏介质射向光密介质。（x）4.孔径角以光线起算转向光轴，顺时针旋转角度为正，逆时针旋转角度为负。（x）5.在共轴球面光学系统中，横向放大率b=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。（v ）6.垂直于光轴的物平面，其共轭像平面也必然垂直于光轴。（v）7.在眼睛的光学成像系统中，明视距离就是近点距离。（ x ）8.物方焦点和像方焦点，物方主店和像方主点是两队共轭点。（x）9.对近视眼，显微镜所成的像应位于近视眼的远点上，应将目镜向前调。（v）10.望远镜能使入射的平行光束仍保持平行地射出光学系统。（v）二填空（20分，每空1分）1.一条入射线经转角的平面镜反射，其反射光线转过 2 角，2夹角为的平面镜，光线从射入到射出总共反射了n次，则其出射线与入射线夹角为 2n 。 2、用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法：当0时 正像 ，0时 倒像 。3.光楔的顶角为，则其最小偏向角为 （n-1） 。4.反射棱镜的作用 转折光轴、转像、分像（分光、分色）、 合像 。5.正常眼的远点距为 无穷远 ，近点距为眼前 100 mm，视度调节范围为 10 屈光度，明视距离为250 mm。6.设计一个=5x的放大镜，其焦距f= 50 mm。7.已知某望远镜物镜焦距f1=250mm，f2=25mm，则该望远镜焦距f= ，光学筒长L= 275 mm，放大倍数= -10 ，此望远镜为 开普勒 （开普勒/伽利略）望远镜。8.某人眼睛在放松状态下只能将位于眼睛前方0.5m处的物体成像在视网膜上，则此人眼睛的度数为 200 度，应该戴一副焦距f=500 mm的眼镜。三作图（20分，每题5分）1.完成光路图，标出A的像A，保留作图痕迹。（1）答案：（2）用图解法求组合光组的基点（基面）的位置。答案：2、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系。答案：3.将图示棱镜展开。答案：四问答计算（40分）1.解释孔径光阑，入射光瞳，出射光瞳。简述三者的关系。（7分）答案：孔径光阑：限制轴上物点成像光束宽度、并有选择轴外物点成像光束位置作用的光阑叫做孔径光阑。 入瞳：孔径光阑经孔径光阑前面的系统所成的像。（2分） 出瞳：孔径光阑经孔径光阑后面的系统所成的像。（2分） 关系：孔径光阑与入瞳相对前面的系统共轭，孔径光阑与出瞳相对后面的光学系统共轭，入瞳与出瞳相对整个光学系统共轭。（3分）2.手上有两块焦距f=100mm的单薄透镜，现想由它们拼搭出视觉放大率e=4x的放大镜，求两透镜间的距离，并画出结构简图。（10分）答案：组合焦距f组=250/4=62.5mm (2分)f组=-f2/，可得=-160mm。（3分）d=+f+f=40mm（2分）O1O2F2F140160图（3分）3.有一显微镜，物镜的放大率=-40x，目镜的倍率为e=15x（均为薄透镜），物镜的共轭距M=195mm，求物镜和目镜的焦距、物镜和目镜间的间距和总倍率。答案：物镜： =l/l=40 ，l+l=195 l=4.76mm l=190.24mmf物=M/（1）2 f物=4.64mm（3分） f目=250/e=16.67mm（3分） 物镜和目镜之间的距离d=l+ f物=194.88mm（2分） 总放大倍率=e=600x （2分）4. 已知r1=20mm，r2=-20mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B位于第一球面前5mm，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。（13分）设：透镜的折射率为n物点A经r1折射成像在A处，将已知条件代入公式得（4分） A经r2反射后，成像于