工程光學2007年05級考試題

1、班、學號姓 名哈工大2007年春季學期應(yīng)用光學試題題號一二三四五六七附加題卷面成績卷面70%平時成績總分分數(shù)評卷人（注意：請按大題數(shù)確定上表的列數(shù)，不要留空列）本題得分一、 填空：（每空0.5分，共20分）1、折射率是表征（ ）光學性質(zhì)的重要性。2、直線傳播定律表示光線在( )介質(zhì)中的傳播規(guī)律；反射定律和折射定律表示光線在兩種不同介質(zhì)( )的傳播規(guī)律。3、通過（ ）中心的光線稱為主光線。4、光束的子午面是通過( )和( )構(gòu)成的的平面，弧矢面是通過( )垂直( )的平面。5、光焦度表示了光學系統(tǒng)對（ ）的本領(lǐng)。6、周視照相機是應(yīng)用( )性質(zhì)構(gòu)成的。7、道威棱鏡能否工作在非平行光路中?( )。8

2、、當共軸球面系統(tǒng)和棱鏡系統(tǒng)組合時，若棱鏡位于會聚光路中，共軸系統(tǒng)的( )和( )必須垂直。9、單個平面鏡繞著和入射面垂直的軸線轉(zhuǎn)動角時，反射光線和入射光線之間的夾角將改變( )角。10、入射光曈是孔徑光闌被其（ ）光組在系統(tǒng)（ ）所成的像。 11、物方遠心光路系統(tǒng)的入瞳位在( )。 第 1 頁 （共 9 頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名：12、某青年眼睛正常，其遠點在( )，最大調(diào)節(jié)范圍為 -10視度近點距離為( )。13、理想光學系統(tǒng)的基點包括（ ）、（ ）、（ ）。 14、共軸系統(tǒng)單色光軸上像差有( ) ，軸外像點有( )、( )、( )、( )四種像差，其中( )不影響像的清晰度。1

3、5、以定點為中心，整個空間按立體角對可劃分為( )球面度。16、發(fā)光強度單位是( )。光通量的單位是( )。光照度的單位是( )。 17、顯微鏡物鏡像方焦點F1' 與目鏡物方焦點F2之間的光學間隔稱為顯微鏡的( )。顯微物鏡物平面到像平面的距離稱為( )。 18、反射棱鏡中，反射次數(shù)為（ ）數(shù)時成鏡像，反射次數(shù)為（ ）數(shù)時成一致像。19、單折射球面的主點位于（ ），節(jié)點位于（ ）。20、對顯微系統(tǒng)而言，總放大倍數(shù)增大，其景深（ ）；數(shù)值孔徑增大，其景深（ ）。 本題得分 二、選擇題（含多選題）（每題2分，共16分） 1、照相機中的光圈指數(shù)與（ ）有關(guān)。A. 數(shù)值孔徑 B. 物鏡焦距和數(shù)

4、值孔徑 C. 物鏡焦距和入瞳直徑 D. 入瞳直徑和數(shù)值孔徑2、物體在凸透鏡前20厘米處，可以得到倒立、放大的實像，現(xiàn)將物體向透鏡移近10厘米，得到的是( )A.倒立、放大的虛像 B.正立、放大的虛像 C.倒立、縮小的實像 D.倒立、等大的實像3、顯微鏡的分辨率與（ ）有關(guān)。 A .入射光波長 B. 目鏡的放大率 C. 目鏡的數(shù)值孔徑 D. 物鏡的數(shù)值孔徑 4、下列光學元件中，哪些不產(chǎn)生色差？（ ）A. 正透鏡 B. 凹面反射鏡 C. 平面反射鏡 D. 負透鏡5、軸外點通過掛光學系統(tǒng)在屏上成像，隨著屏的前后移動，像呈長短軸交替變化的橢圓，這種現(xiàn)象是（ ）。 A .彗差 B. 球差 C. 像散 D

5、. 畸變第 2頁 （共 9頁）試 題：應(yīng)用光學 班號： 姓名：6、下列表述正確的是（ ）。A. 望遠鏡放大率越大，景深越小 B. 放大鏡的放大率與焦距成正比C. 伽利略望遠鏡可以用來測距 D. 顯微鏡照明光的波長越長，分辨率越高7、下面三個光路圖中的哪一個圖中的符號標注是正確的？（ ） (a) （b） （c） (d)8、已知一折射球面，r=50mm，折射率n=1.0，n=1.5，物點A到球面頂點的距離l=-200mm，像點A的位置l和橫向放大率是（ ） a) 100mm, -1/3× b) -300mm,+1× c) 300mm,-1× d) 100mm,1/3&

6、#215;本題得分 三、簡答題（共12分）1、屋脊棱鏡中屋脊面的作用是什么?（4分）第 3 頁 （共 9頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名：2、光學系統(tǒng)一般采用什么光路來減少像平面和分劃板不重合引起的測量誤差？說明理由。（6分） 3、反射鏡是否會產(chǎn)生色差？通過一個凸透鏡觀察物體的虛像時，能否看到透鏡產(chǎn)生的色差？（5分） 本題得分 四、作圖題（共15分）1、求物點A的像或像對應(yīng)的物：2221111 （1）（5分）第 4 頁 （共 9頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名：（2）（5分）2、判斷并畫出經(jīng)過各個光學器件后的成像方向。（5分）zxA道威棱鏡的A向視圖y本題得分 五、（14分）有兩個薄透

7、鏡，欲組成顯微系統(tǒng)或望遠系統(tǒng)：(1)若組成工具顯微系統(tǒng)，要求系統(tǒng)視放大率為20X，采用焦距為25mm的薄透鏡作為目鏡，系統(tǒng)工作距（物平面到物鏡的距離）為120mm，求系統(tǒng)物鏡的焦距和共軛距（由物平面到物鏡的像平面距離）？(2)如何用上述顯微系統(tǒng)的物鏡和目鏡構(gòu)成望遠系統(tǒng)?構(gòu)成什么類型望遠鏡？該望遠系統(tǒng)視放大率等于多少？(3)如果用焦距為25mm的薄透鏡做為物鏡與CCD攝像機組成一個圖像顯微測量系統(tǒng)，CCD成 第 5頁 （共 8 頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名：像面為1024X1024個像素組成，每個像素的尺寸為6X6m，物鏡的放大率為2倍，系統(tǒng)光源的波長為550nm，求該系統(tǒng)的共軛距、數(shù)值

8、孔徑和線視場的大小？ 第 6 頁 （共9頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名： 本題得分 六、（10分） 用一正常調(diào)節(jié)的開普勒望遠鏡觀察遠處的星，設(shè)望遠鏡的物鏡和目鏡都可看作為單個薄透鏡，物鏡的焦距為80mm，相對孔徑為0.5，目鏡的焦距為10mm，位于物鏡后焦面上的分劃板的直徑為10mm，物鏡為孔徑光闌，分劃板通光孔為視場光闌。試求（1）出瞳的位置和大??；（2）視角放大率；（3）入窗和出窗的位置。 第 7 頁 （共 9頁）試 題： 應(yīng)用光學 班號： 姓名： 本題得分 七、（10分）有一玻璃半球，已知球面半徑為100mm，折射率為1.5，平面上鍍有反射銀，當一束平行光以垂直于平面的方向射入玻璃半球時，問其最后的會聚點位于何處？解：用公式來進行計算 對于第一個折射球面， 代入公式可得： 因為第二面是平面反射鏡，所以， ，由球面反射公式 可得： 光線經(jīng)平面反射鏡反射后，再一次經(jīng)過折射球面， 代入公式得： 即最后的會聚點在球面頂點之左50mm處 。 第 8 頁 （共 9頁）試 題：應(yīng)用光學 班號： 姓名：本題得分 附加題：（10分）（做對加分，做錯不扣分）一水杯內(nèi)水深40mm，杯底有一枚圓幣，在水面上方放置一焦距為300mm的薄透鏡，硬幣中心位于透鏡光軸上，若透鏡上方的觀察者通過透