考研-應(yīng)用光學-北京理工大學

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上說明：以下內(nèi)容是由我個人整理的北京理工大學應(yīng)用光學考研專業(yè)課歷年真題中的問答題部分的一些題目，僅供需要的同學參考。由于時間當時較緊，有些地方可能會有錯誤。其中每個問題后【】里面的數(shù)字代表考試中出現(xiàn)的次數(shù)。1. 什么叫做“理想光學系統(tǒng)”?共軸理想光學系統(tǒng)還具有那些性質(zhì)？【2】物象空間符合“點對應(yīng)點，直線對應(yīng)直線，平面對應(yīng)平面“成像關(guān)系的光學系統(tǒng)稱為“理想光學系統(tǒng)”。性質(zhì): （1）位于光軸上的物點其像點一定位于光軸上。 （2）位于過光軸某一截面的物點，其像點也在該平面內(nèi)。 （3）過光軸的任意截面的成像性質(zhì)都相同。 （4）垂直于光軸的同一平面的物所成的像，其幾何形狀與物完全

2、相似。 （5）位于垂直于光軸的同一平面內(nèi)共軛像面也垂直于光軸 （6）如果已知兩對共軛面位置和放大率；或者一對共軛面的位置和放大率，以及軸上兩對共軛點的位置，則其他一切像點都可以隨之確定。2. 什么叫做“目視光學儀器的視度調(diào)節(jié)？什么叫近視眼?什么叫遠視眼？對于近視眼和遠視眼應(yīng)該分別如何調(diào)節(jié)？【2】為了使目視光學儀器能夠適應(yīng)各種不同視力人的使用，可以改變目鏡的前后位置，使儀器所成的像不在無限遠處，而是位于目鏡的前方或后方的一定距離上，以適應(yīng)近視或遠視的需要，這就是“目視光學儀器的視度調(diào)節(jié)”。只能看到有限遠物體的眼睛叫近視眼；近視距離在明視距離之外的眼睛叫遠視眼。近視眼戴負透鏡，遠視眼帶正透鏡。對于

3、近視眼，目鏡向前調(diào)節(jié)；對于遠視眼，目鏡應(yīng)向后調(diào)節(jié)。3. 什么時棱鏡的展開？在應(yīng)用棱鏡展開時，為了使棱鏡和共軸球面系統(tǒng)組合后仍能保持共軸球面系統(tǒng)的特性，棱鏡的結(jié)構(gòu)必須滿足哪兩個要求？【4】把棱鏡的主截面沿著它的反射面展開，取消棱鏡d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法稱作“棱鏡的展開”。要求：(1) 棱鏡展開后入射面和出射面平行(2) 如果棱鏡位于會聚光束中，則光軸必須和棱鏡的入射面和出射面垂直。4. 什么叫“孔徑光闌”？什么叫“視場光闌”？ “孔徑光闌”：限制進入光學系統(tǒng)成像光束孔徑的光闌。 “視場光闌”：限制成像范圍的光闌。5. 通過望遠鏡時人眼的主觀光亮度與人眼直接觀察時有什么區(qū)別

4、?【3】當觀察發(fā)光點時，通過望遠鏡觀察人眼的主觀光亮度增加。當觀察發(fā)光面時，通過望遠鏡觀察人眼的主觀光亮度降低。6. 什么叫做“子午面”？什么叫做“弧矢面”？由主光線和光軸決定的平面稱為子午面過主光線而且與子午面垂直的平面稱為弧矢面7. 什么叫光亮度？什么叫光出射度？二者描述的發(fā)光特性有什么不同？光亮度：發(fā)光面在給定方向上單位投影面積，單位立體角內(nèi)的光通量。光出射度：發(fā)光面單位面積上的光通量不同點：光亮度表征了發(fā)光表面不同位置，不同方向上的發(fā)光特性，而光出射度只表征了不同位置的發(fā)光特性，而與發(fā)光方向無關(guān)。8. 照相物鏡在沒有漸暈的條件下，軸外點的光照度與軸上點光照度存在何種關(guān)系？【2】沒有漸暈

5、時，兩者關(guān)系位表示軸上點光照度，表示軸外點光照度，表示像方視場角。9. 什么叫場鏡？它的作用是什么？【4】和像平面重合或者很靠近像平面的透鏡稱為“場鏡”。場鏡作用：改變成像光束的位置，以減小后方光學零件的尺寸，而不改變系統(tǒng)的光學特性。10. 試闡述望遠鏡的工作原理。望遠鏡是將無限遠處的物成像在無限遠處的無焦系統(tǒng)。無限遠的物經(jīng)過物鏡后成像在物鏡的像方焦平面上，而且鏡的焦平面與物鏡的像方焦平面重合，從而出射平行光，滿足目視光學儀器的需求。11. 什么叫全反射現(xiàn)象？滿足全反射現(xiàn)象的兩個條件是什么？【3】光線由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，當入射角大于臨界角時，折射光線不再存在，入射光線全部反射。這樣的現(xiàn)象

6、稱為全反射。條件：(1) 光線由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)(2) 入射角大于臨界角12. 符號等光程條件的二次反射曲面有哪些？說明它們分別對哪些點符合等光程。(1)橢球面:對兩個焦點符合等光程條件(2)雙曲面:對內(nèi)焦點和外焦點符合等光程條件(3)拋物面:對焦點和無限遠軸上點符合等光程條件13. 寫出進軸光學的基本公式，進軸光學基本公式有什么實際意義？【2】基本公式：實際意義：(1) 用它計算的像衡量實際光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量 (2) 用它近似地表示實際光學系統(tǒng)所成像的位置和大小14. 單個折射球面的主平面、焦點和節(jié)點分別位于什么地方？【3】單個折射球面的主平面在頂點處，焦點：，節(jié)點在球心。15. 焦距和

7、像方焦距滿足什么關(guān)系？16. 什么叫節(jié)平面？節(jié)平面有什么性質(zhì)？角放大率等于1的一堆共軛面稱為節(jié)平面；節(jié)平面的出射光線與入射光線平行。17. 什么叫屋脊面？什么叫屋脊棱鏡？屋脊棱鏡有什么作用？【2】兩個相互垂直的反射面叫屋脊面；帶有屋脊面的棱鏡叫屋脊棱鏡；屋脊棱鏡不改變光軸的方向和平行于主界面的像的方向，只改變垂直于主截面方向上像的方向。18. 什么叫物方遠心光路？什么叫像方遠心光路？它們分別有什么作用？【6】孔徑光闌位于物鏡后焦面上，入瞳位于無窮遠處。這樣的光路稱為“物方遠心光路”。用于消除由物平面位置誤差引起的測量誤差?？讖焦怅@位于物鏡前焦面上，出瞳位于無窮遠處。這樣的光路稱為“像方遠心光路

8、”。用于消除相面和標識分劃刻線不重合而造成的測量誤差。19. 造成光學系統(tǒng)中光能損失的原因有哪些？通常采用什么方法減少反射損失？【2】吸收損失，反射損失。鍍增透膜。20. 什么叫望遠鏡的有效放大率？【3】當望遠鏡的視角分辨率與衍射分辨率相等時，此時的望遠鏡放大率稱為有效放大率。21. 什么是理想光學系統(tǒng)的分辨率？它等于什么？某照相物鏡的相對孔徑為1/4，該照相物鏡的理想分辨率為多少？【3】兩個衍射像間所能分辨的最小間隔稱為理想光學系統(tǒng)的分辨率。等于中央亮斑的半徑：22. 什么是光出射度？什么是光照度？什么叫全擴散表面，它的光亮度與什么有關(guān)？【2】光出射度：發(fā)光表面單位面積發(fā)出的光通量光照度：被

9、照表面單位面積所接收的光通量。全擴散表面：被照表面各個方向上的光亮度相同的表面，其光亮度： ，則光亮度與光照度E和反射系數(shù)有關(guān)。23. 孔徑光闌的作用是什么？什么叫入瞳和出瞳？【3】限制進入光線系統(tǒng)成像光束的孔徑入瞳:孔徑光闌在系統(tǒng)物空間所成的像出瞳：孔徑光闌在系統(tǒng)像空間所成的像24. 什么叫“臨界照明”？什么叫“柯勒照明”？它們有什么區(qū)別【3】把光通過聚光照明系統(tǒng)成像在照明物面上的叫“臨界照明”把光源的像成在后續(xù)物鏡的入瞳面上，稱為“柯勒照明”（定義里包含區(qū)別）25. 什么叫“畸變”，它與什么因素有關(guān)？【2】整個物平面能成一清晰的像，但像的大小和理想像高不等，整個像發(fā)生了變形，這就是畸變?；?/p>

10、變與視場有關(guān)。26. 紅光和紫光哪種波長長？對于同一個透鏡，紅光與紫光哪個的焦距長？【3】紅光波長長；紅光焦距長，因為同一透鏡對紫光的偏折更大。27. 什么叫“人眼的視見函數(shù)”？在哪種波長下人眼視見函數(shù)等于1？【2】人眼對不同波長輻射的敏感度差別定義人眼的視見函數(shù);。28. 什么叫“景深”？景深與焦距和相對孔徑有什么關(guān)系？能在像平面上獲得清晰像的物空間深度叫景深。公式為：可見景深與焦距成反比關(guān)系，與相對孔徑成反比關(guān)系。29. 望遠鏡的垂軸放大率、角放大率和視放大率有什么關(guān)系？【2】（為視放大率，為角放大率，為垂軸放大率）30. 什么叫“人眼的視角分辨率”？它等于什么?【3】人眼剛能分辨的兩物點

11、對人眼的張角稱為人眼的視角分辨率。人眼對兩物點的分辨率為，對兩直線的分辨率為31. 像方焦點與誰共軛？焦點與誰共軛？無限遠物點；無限遠像點32. 幾何光學中為什么要規(guī)定符號規(guī)則？(1)為了采用純數(shù)學的方法描繪光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，光線的空間位置以及光學系統(tǒng)物像關(guān)系的相對位置和大小。(2)為了使公式普遍用于各種情況33. 什么叫顯微鏡的數(shù)值孔徑？如果視放大率為50的顯微鏡的出瞳直徑為2mm，問其物鏡的數(shù)值孔徑為多少？稱為顯微鏡的數(shù)值孔徑。34. 對于一燈絲面積為10mm*10mm的單面發(fā)光體，如果要達到2000lm的光通量，則其平均光亮度應(yīng)為多少？35. 當人眼由觀察遠距離目標轉(zhuǎn)變?yōu)橛^察近距離目標時，

12、人眼進行了什么調(diào)節(jié)？人眼光學系統(tǒng)的焦距發(fā)生了什么變化？視度調(diào)節(jié)；焦距變短36. 各類目視光學儀器必須滿足的共同要求是什么?(1) 擴大視角 (2) 平行光出射37. 普通照相機鏡頭上標注的光圈數(shù)5.6、8、11等指什么？在曝光時間相同的條件下，以上三種光圈哪一種曝光量最大。【2】光圈數(shù)，表示相對孔徑分別為D/f=1:5.6、1:8、1:11;曝光量H=E*t,其中所以光照度。當t相同時，相對孔徑D/f越大，曝光量越大，故F=5.6的光圈曝光量最大。38. 照相物鏡的目視分辨率怎樣表示？寫出它的公式并說明照相物鏡目視分辨率收什么制約？ 故照相物鏡的視分辨率受到相對孔徑大小的限制。39. 光線的概

13、念有什么特點？(1)光線和幾何線具有完全相同的性質(zhì)(2)光線具有方向(3)光線垂直于波面40. 共軸球面系統(tǒng)的像方主平面和像方焦點怎么確定？【2】一條平行入射光線經(jīng)過共軸球面系統(tǒng)，其出射光線與入射光線延長線的交點，過這個交點向光軸作一個垂直的平面，則該平面即為像方主平面；出射光線與光軸的焦點幾位像方焦點。41. 用作圖法求光學系統(tǒng)的理想像時通常采用哪三條特殊光線？(1)通過焦點的光線，共軛光線為平行于光軸的出射光線。(2)通過物點平行于光軸入射的光線，其共軛光線經(jīng)過像方焦點。(3)通過節(jié)點的光線，其出射光線過像方節(jié)點，且平行于入射光線物點位置坐標為物點到主平面的距離，像點位置坐標為像點到像方主

14、平面的距離。42. 顯微鏡為什么能夠觀察細小的物體？顯微鏡將微小物體的尺寸放大，并成像在目鏡的像方焦平面上，目鏡又對該像進行視角放大，這樣經(jīng)過兩級放大作用，我們就可以看到微小的物體了。43. 單個平面鏡成像有什么性質(zhì)？(1)單個平面鏡能使整個空間理想成像，物點和像點對平面鏡對稱。(2)物和像大小相等，但形狀不同，物空間的右手坐標系在像空間為左手坐標系。(3)當像保持入射光線的方向不變時，而使平面鏡繞與入射面垂直的軸旋轉(zhuǎn)角時出射管線轉(zhuǎn)動角。44. 用屋脊面代替一個反射面，物空間坐標和像空間坐標之間有什么關(guān)系？【2】光軸的方向和棱鏡主截面內(nèi)像的方向保持不變，在垂直于主截面的方向上的像將發(fā)生顛倒。4

15、5. 什么叫軸外子午像差？不同寬度子午場曲和細光束子午場曲之差,代表了細光束和寬光束交點前后位置差，叫軸外子午球差。46. 由兩個薄透鏡組組成的系統(tǒng)，如果兩透鏡組之間的距離為0，則總光焦度和兩透鏡的光焦度有什么關(guān)系？47. 伽利略望遠鏡有什么優(yōu)點和缺點？優(yōu)點：成正向，不用安裝倒像系統(tǒng)缺點：不能安裝分劃板，不適合軍用，視放大率受到物鏡的口徑影響，只有2-3倍。48. 平行玻璃板有什么成像特性？使像面發(fā)生移動，但不改變光學特性。49. 朗伯發(fā)光體（余弦輻射體），它符合什么定律？【2】50. 什么是相對折射率，什么是絕對折射率？二者之間有何關(guān)系？一種介質(zhì)相對于另一種戒指的折射率叫相對折射率；一種介質(zhì)

16、相對于真空的折射率叫絕對折射率。表示介質(zhì)2對介質(zhì)1的折射率。51.人眼由那兩類調(diào)節(jié)功能，各有什么含義？(1)視度調(diào)節(jié)和瞳孔調(diào)節(jié)(2)為了看清物體，眼睛自動改變焦距的這個過程，稱為眼睛的視度調(diào)節(jié)。眼睛虹膜自動改變瞳孔大小，以調(diào)節(jié)進光量，稱為人眼的瞳孔調(diào)節(jié)。52. 軸上像點有哪兩種像差？球差和軸向色差53. 投影系統(tǒng)一般分為那兩大部分？它們的作用分別是什么？(1)照明系統(tǒng)和投影系統(tǒng)(2)照明系統(tǒng)的作用是把光源的光通量盡可能多的聚集到投影物鏡中去，并使投影物鏡照明均勻。投影物鏡的作用是把投影物體成像在屏幕上，并保證成像清晰，物像相似。54. 兩個分系統(tǒng)構(gòu)成的組合系統(tǒng)的MTF？ 55. 什么是寬光束（

17、軸外）子午場曲？除場曲外其他像差都不存在時，光束和像面有什么特點？子午光線對的交點離理想像平面的軸向距離表示此光線對交點與理想像平面的偏離程度，稱為“寬光束子午場曲”。只存在場曲時，整個光束交于一點，但交點與理想像點不重合，每個物點都得到一個清晰的像點，但整個像平面并不在一個平面上。56. 某人遠點距離在眼鏡前方0.5m處，若他眼睛的最大調(diào)節(jié)范圍為-10視度，問它的近點距離是多少？57. 什么叫漸暈？斜光束的寬度比軸上點光束寬度小，因此像平面邊緣部分比像平面中心暗，這種現(xiàn)象稱為漸暈。軸上光束口徑為D,視場角為的斜光束在子午截面內(nèi)的光束寬度為，則線漸暈系數(shù)為58. 一球形燈泡直徑為10cm，各項均勻發(fā)光，若發(fā)光強度為157cd，問燈泡的平均光亮度為多少？59.