应用光学习题及答案（精编版）

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050103 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：

2、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？（

3、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 hf n 1 d ， l h f n 1 d ，r d nr nr ( n 1 ) n( 1 ) ( n 1) r2 r2 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f150mm，f2150mm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12，试求： 1.两透镜的间隔；2.物

4、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：f1f1100，口径d140；透镜 2：f2f2120，口径d230，它和透镜1 之间的距离为d120；光阑3 口径为20mm，它和透镜2 之间的距离d230。物点a 的位置l1200，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）1b；2a；3c；4c；5d 二、填空题（每题2 分，共10

5、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波长，则系统质量和理想光学系统没有显着差别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 ，则像空间先绕p 转( 1)n 1，后绕 p 转 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

6、。3主要有七种：球差、彗差(正弦差 )、像散、场曲、畸变、位置色差、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。5f 数指的是物镜的相对孔径的倒数fd，f 数又称为光圈。四、分析作图题（共25 分）1如图：2可知： r1 0，d 为任意值，把f的表达式代入lh和lh，分析后可得：lh0，lh0，其基点位置：3. (a) (b) 五、计算题（共35 分）1解： 1）因为：12；4；12；所以得：22 由牛顿公式：1x1f1所以： l1f1x1f11f150(2)50150 l1l11150275 同理： l2(12) f2(12)(150)150 l2l22150275 可得： dl1l275 2）ll1l2d7515075300 3）即保持共轭距 l1不变第一透镜的共轭距：l1l1l115075225 l 75 l1150 1 1 1 ，可得：l l 50