淮海工學(xué)院13—14學(xué)年第1學(xué)期工程光學(xué)試卷(A閉卷)題號一二三四五(1）五(2）五(3）五（4）五（5)總分核分人分值10202510661076100得分一、判斷題（本大題共10小題，每題1分，共10分）精品文檔放心下載（ ）1、光從介質(zhì)中傳播時一定沿直線傳播。)2、光從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)，其路跡并不隨意，而是沿光程為極值的路徑傳播的，即光程為極小、極大或穩(wěn)定值。感謝閱讀( )3、無限遠(yuǎn)點(diǎn)與有限遠(yuǎn)點(diǎn)的等光程反射面為拋物面。精品文檔放心下載( ）4、眼球等效一架可調(diào)焦可變動光圈的照相光學(xué)系統(tǒng),其物像方精品文檔放心下載空間焦距相等.( ）5、凸透鏡一定是正透鏡，凹透鏡一定是負(fù)透鏡。（ ）6、一束光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，其光亮度不變.感謝閱讀( ）7、單個折射球面構(gòu)成的系統(tǒng)，物方主點(diǎn)、像方主點(diǎn)都重合于球感謝閱讀面頂點(diǎn)。)8、余弦輻射體是指發(fā)光物體在各個方向上的光亮度相同.感謝閱讀）9、對同一種均勻介質(zhì)，不同波長的光對應(yīng)的折射率不同，其中紅光對應(yīng)的折射率比藍(lán)光大。感謝閱讀）10、顯微鏡用于測量長度時，在物鏡的實(shí)像面上放一刻有標(biāo)尺的透明分劃板，分劃板與物鏡間距離固定，但物距不一定能感謝閱讀調(diào)到使像正好成在分劃板上,這樣就產(chǎn)生測量誤差。解決此問題的辦法是在物鏡像方焦面上安放一個視場光闌.感謝閱讀二、選擇題（單選，每題2分，共20分）（ ）1、一個物方、像方折射率相同的折射光學(xué)系統(tǒng)對實(shí)物成像時，其垂軸放大率—1〈β〈0，則結(jié)論正確的為:謝謝閱讀A、成正立放大的虛像 B、成倒立縮小的虛像C、成倒立縮小的實(shí)像 D、成正立縮小的實(shí)像（ ）2、在光學(xué)系統(tǒng)中，下列沒有共軛關(guān)系的是A、入瞳和出瞳 B、入窗和出窗

C、物方主點(diǎn)和像方主點(diǎn) D、物方焦點(diǎn)和像方焦點(diǎn)( )3、對于柯勒照明，正確的陳述是A、光能利用率高 B、照明面的光照度均勻C、照明系統(tǒng)的出瞳與后接系統(tǒng)的入瞳銜接D、以上說法都不對)4、在望遠(yuǎn)系統(tǒng)中加入場鏡后,與原系統(tǒng)相比發(fā)生變化的量是謝謝閱讀A、像方視場角 B、視覺放大率C、出瞳距 D、出瞳直徑)5、Γ倍視覺放大率的望遠(yuǎn)鏡，它的角放大率γ，垂軸放大率β和軸向放大率α的關(guān)系為感謝閱讀A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2 B、γ=Γ,β=1/Γ，α=1/Γ2謝謝閱讀C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2 D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2精品文檔放心下載( ）6、以下幾種初級像差中，當(dāng)視場很小時就需要考慮的是精品文檔放心下載A、畸變 B、慧差 C、像散 D、場曲（ ）7、在校正球差時，一般只考慮一、二級球差的影響,當(dāng)校正邊謝謝閱讀緣帶hm的球差為零時，殘余球差的最大值出現(xiàn)在A、0。85hm處 B、0.707hm處C、0.50hm處 D、0。25hm處（ ）8、一物體經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后成放大的實(shí)像，當(dāng)物體向光學(xué)系統(tǒng)精品文檔放心下載方向移動一微小距離時A、其像變大 B、垂軸放大率β的絕對值變小C、角放大率γ的絕對值變大 D、軸向放大率α的絕對值變感謝閱讀?。?）9、下列像差中只與孔徑角有關(guān)的是A、球差 B、畸變 C、細(xì)光束場曲 D、倍率色差（ ）10、在物鏡和像面之間加一厚為d折射率為n的平行平板后，感謝閱讀像面位置將A、向后移動d/n距離 B、向前移動d/n距離感謝閱讀C、向后移動（1-1/n）d距離D、向前移動（1-1/n)d距離三、填空題（每空1分，共25分)感謝閱讀1、光就其本質(zhì)而言是一種電磁波,在真空中光波波長范圍大致1mm～10nm，其中可見光波長范圍在之間，波長的光稱紅外光,而波長的光稱紫外光。精品文檔放心下載１2、如圖所示為兩個透明介質(zhì)的分界面∑,折射率分別為n=1、n`=1.5，試導(dǎo)出一對有限遠(yuǎn)共軛點(diǎn)成完善成像的單個折射面∑的面形方程。謝謝閱讀3、節(jié)點(diǎn)是角放大率等于+1的一對共軛點(diǎn)，若理想光學(xué)系統(tǒng)的物方像方焦距分別為f和f`，則以焦點(diǎn)為原點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置xJ=,x`J`=。精品文檔放心下載4、光楔頂角為α折射率為n，當(dāng)兩光楔主截面平行,兩楔角方向相同、相反和反向相同時，出射光線方向如何？其偏向角δa=，δb=感謝閱讀,δc=。5、孔徑光闌經(jīng)前面光學(xué)系統(tǒng)成的像叫，經(jīng)后面光學(xué)系統(tǒng)成的像叫.視場光闌經(jīng)前面光學(xué)系統(tǒng)成的像叫,經(jīng)后面光學(xué)系統(tǒng)成的像叫。感謝閱讀6、望遠(yuǎn)系統(tǒng)中，若孔徑光闌位于物鏡像方焦面上稱，可用來準(zhǔn)確測；若謝謝閱讀

L=240mm，物鏡框是孔徑光闌，目鏡焦距f`e=25mm。感謝閱讀（1）求顯微鏡的視覺放大率（2）求出射光瞳直徑（3）求出射光瞳距離（鏡目距)（4）斜入射光照明時，λ=0。55μm，求目鏡的通光孔徑。精品文檔放心下載（5）求物鏡通光孔徑（6）設(shè)物高2y=4mm，漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑。精品文檔放心下載5、（6分）一放大鏡焦距f`=25mm，通光孔徑D=20mm,眼睛距放大鏡為50mm，像距離眼睛在明視距離250mm,漸暈系數(shù)K=50%，試求：（1）視覺放大率;（2）線視場；(3）物體的位置感謝閱讀孔徑光闌位于物鏡物方焦面上，稱,可用來準(zhǔn)確測。

有關(guān)公式

淮海工學(xué)院7、一面積為1cm2的余弦平面輻射體，光通量為100lm,則光亮度L=，平面法向光強(qiáng)度IN=,光出射度M=。與平面余弦輻射體正對方向有一平面物，兩平面平行相距1m，中心在同一法線軸上，平面物面積10cm2，則平面物上光照度E=。謝謝閱讀8、對于單個折射球面,有三個特殊物點(diǎn)位置不產(chǎn)生球差，他們是（1)，（2），（3），稱齊明點(diǎn).精品文檔放心下載9、照相機(jī)照相認(rèn)為物在無限遠(yuǎn)，膠片曝光量與膠片上照度有關(guān),光圈數(shù)F擴(kuò)大一倍,照度將倍。謝謝閱讀四、作圖題 （10分）1、用作圖法求下面圖中物點(diǎn)A的像點(diǎn)A`(3分×2=6分）精品文檔放心下載2、畫出二次反射直角棱鏡的展開圖,并寫出光軸長度L（2分）謝謝閱讀3、圖為斯密特屋脊棱鏡，設(shè)輸入為右手坐標(biāo)系,畫出相應(yīng)的輸出坐標(biāo)系。（2分）謝謝閱讀五、計(jì)算題（35分）1、（6分）有一光線以300角入射于n=1和n`=1。5的平面分界面上,若以入射點(diǎn)為原點(diǎn)，法線從空氣指向介質(zhì)為y軸，界面方向?yàn)閤軸，寫出入射光線A、反射光線A``和折射光線A`的矢量式。感謝閱讀2、（6分)一平凸透鏡,r1=50mm，r2=∞，d=10mm，n=1.5，一高為5mm的物體垂直光軸放置,離透鏡凸面-20mm，求像的位置和像高。精品文檔放心下載3、（10分）一光學(xué)系統(tǒng)由兩透鏡組成，焦距分別為100mm和50mm，相距為20mm，求組合焦距和基點(diǎn)位置，并在圖上標(biāo)出。一物高為10mm，距第一透鏡30mm，則求像的位置和像高。感謝閱讀4、一顯微鏡物鏡的垂軸放大倍率 β=-5x,數(shù)值孔徑 NA=0。2，共軛距感謝閱讀

13—14學(xué)年第1學(xué)期工程光學(xué)試卷（A卷閉卷）答案一、判斷題1、×2、√3、√4、×5、×6、×7、√8、√9、×10、√二、選擇題1、C2、D3、B4、C5、B6、B7、B8、A9、A10、C三、填空題1、380~760nm大于760nm小于400nm2、f`f3、2（n-1)α02、-(n-1）α4、入瞳出瞳入窗出窗5、物方遠(yuǎn)心光路物高度像方遠(yuǎn)心光路物距6、106/π=3。18×105cd/m231.8cd106lm/m231。8lx7、（1)L=0（L`=0，β=1）（2）L=r(=L`，β=n/n`),（3)L=(n+n`）r/n（L`=２（n+n`)r/n`,β=n2/n`2)9、縮小1/4倍四、作圖題1、2、3、五、計(jì)算題1、2、3、解:φ=φ1+φ2-dφ1φ2=1/100+1/50—20/100×50=13/500f`=500/13=38.46mm(2分）謝謝閱讀l`F` =f`（1-d/f`1)=38。46×(1—20/100)=30。77mm（1分）精品文檔放心下載l`H`=l`F`-f`=30.77—38.46=—7。69mm （1分)感謝閱讀lF=-f`(1-d/f`2）=—38.46×(1-20/50)=-23。08mm(1分）感謝閱讀lH=lF-f=-23.08+38.46=15。38mm （1分）感謝閱讀圖（1分）l=—（30+15。38）=-45.38mm1/l`-1/（—45.38）=1/38.46 ,l`=252。21mm(1分）謝謝閱讀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）謝謝閱讀(2）物鏡，l`—l=200，l`/l=—5，l=-40mm,l`=200mm謝謝閱讀1/l`z-1/(-200—25）=1/25，l`z=28。125mm感謝閱讀NA=nsinu sinu=0.2 tanu=0.204謝謝閱讀孔徑光闌口徑D=2×tanu×（—l)=2×0。204×40=16.32mm謝謝閱讀出瞳直徑D`=16。32×28。125/225=2。04mm（1分）(3)l`z=28.125mm(1分）(4）σ=0.5λ/NA=0。5×0。55×10-3/0.2=0。00138mm（1分)(5)D=D=16。32mm（1分)物孔=22.5mm（2分）（6)D/[2×（200+25）］=2/40，D目目5、解：（1）

淮海工學(xué)院13—14學(xué)年第1學(xué)期工程光學(xué)試卷（B閉卷)精品文檔放心下載題號一二三四五五五五(4）五（5）總分核（1）（2）（3）人分值1020241069696100得分一、判斷題（本大題共10小題,每題1分，共10分)精品文檔放心下載( ）1、物經(jīng)一光學(xué)系統(tǒng)后在某處成一實(shí)像，現(xiàn)若在像處放物,則謝謝閱讀必在原物處能接收到像。（ ）2、如圖為實(shí)物點(diǎn)P經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)二個面折射成像的光路圖，由精品文檔放心下載于P`在折射率n3的空間中,所以P`像對應(yīng)的折射率為n3.謝謝閱讀）3、平行平板成像時有像散，只有在近軸區(qū)以細(xì)光束成像時才成完善像。謝謝閱讀）4、近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)在人眼前有限距離處，而遠(yuǎn)視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)在眼后有限距離處。精品文檔放心下載)5、相同輻射功率不同波長的光對人眼的視覺靈敏度相同.謝謝閱讀）6、遠(yuǎn)處物體通過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后所成的像是一個放大的像。感謝閱讀）7、在非均勻介質(zhì)中傳播的光線是曲線，并且向折射率大的方向偏折。感謝閱讀( )8、單正透鏡產(chǎn)生負(fù)球差，單負(fù)透鏡產(chǎn)生正球差，因此它們組精品文檔放心下載合后可以校正球差。（ ）9、對于一個鏡頭的物像共軛距必在[4f`，∞)之間，且對給定精品文檔放心下載共軛距時有兩個垂軸放大率β1和β2，并成倒數(shù)關(guān)系β1=1/β2滿足物像交換原則。精品文檔放心下載（ ）10、凸透鏡一定是正透鏡，凹透鏡一定是負(fù)透鏡.感謝閱讀二、選擇題（單選，每題2分共20分）３（）1、將兩個焦距分別為f`1和f`2的已知光組組合在一起，下列敘述正確的是A、若f`1和f`2均為正值，則組合后的光組焦距f`為正B、當(dāng)光學(xué)間隔Δ=0時,組合后光組的光焦度為0C、當(dāng)光學(xué)間隔增大時，組合后光組的焦距值變大D、當(dāng)兩光組密接時，組合光組的焦距f`=f`1+f`2()2、在生物顯微鏡系統(tǒng)中加入場鏡后，將會出現(xiàn)下列哪種情況A、系統(tǒng)的視覺放大率變化B、出瞳距變大C、在保證相同漸暈系數(shù)的情況下，目鏡的通光口徑變小D、在保證相同漸暈系數(shù)的情況下，物鏡的通光口徑變小（）3、在用照相機(jī)拍攝景物時，要獲得較大的景深,應(yīng)該A、增大照相系統(tǒng)的入瞳直徑B、將對準(zhǔn)平面置于無窮遠(yuǎn)處C、選用長焦距鏡頭D、增大光圈數(shù)（）4、一個焦距為50mm的放大鏡,眼睛到它的距離為125mm,物體經(jīng)放大鏡成像在明視距離處，放大鏡的視覺放大率為A、6B、5C、3.5D、2.5（）5、1w的單色鈉燈（λ=0。5893μm，V（λ）=0。80）與多少w的單色紅燈(λ=0。700μm，V（λ）=0.0041）對人眼的刺激程度等效.A、195.12wB、683wC、0.005125wD、0。001464w（）6、在物鏡和像面之間加一厚為d折射率為n的平行平板后，像面位置將A、向后移動d/n距離B、向前移動d/n距離C、向后移動（1-1/n）d距離D、向前移動(1—1/n)d距離（）7、要分辨相距500nm的兩點(diǎn),用500nm波長的可見光斜照明，可求得所需顯微鏡的數(shù)值孔徑NA。若采用40倍的物鏡和15倍的目鏡，則觀察結(jié)果為

A、物鏡分辨率未被充分利用 B、有效放大C、無效放大 D、不確定（ ）8、在望遠(yuǎn)系統(tǒng)中加入場鏡后,與原系統(tǒng)相比有變化的是謝謝閱讀A、像方視場角 B、視覺放大率C、出瞳距 D、出瞳直徑)9、Γ倍視覺放大率的望遠(yuǎn)鏡，它的角放大率γ，垂軸放大率β和軸向放大率α的關(guān)系為精品文檔放心下載A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2 B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2感謝閱讀C、γ=1/Γ，β=Γ,α=1/Γ2 D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2精品文檔放心下載（ ）10、在校正球差時，一般只考慮一、二級球差的影響，當(dāng)校正謝謝閱讀邊緣帶hm的球差為零時，殘余球差的最大值出現(xiàn)在A、0.85hm處 B、0。707hm處C、0。50hm處 D、0。25hm處三、填空題(每空1分，共24分)1、對各向同性正常色散的介質(zhì)，波長長的紅光的折射率于波長短的紫光的折射率，即光線經(jīng)介質(zhì)折射后向折射率的方向偏折.(填大、小、等于、不變或無關(guān))謝謝閱讀2、如圖為實(shí)物P，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后最終成虛像P``，折射率分別為n1、n2和n3,則虛像P``對應(yīng)的空間折射率為。感謝閱讀3、一束光線入射于平面鏡后反射,若平面鏡以通過入射點(diǎn)垂直入射面的軸向某一方向旋轉(zhuǎn)α角，則反射光線沿方向旋轉(zhuǎn)角.雙平面鏡的夾角為α，入射光線依次在二平面鏡各反射一次,則出射光線與原入射光線之間的夾角為，與入射角.精品文檔放心下載4、限制光束的光學(xué)元件邊框或帶孔的薄金屬片叫光闌，按用途可分為感謝閱讀、、、。5、有一等邊三棱鏡，鈉黃光在棱鏡的兩個折射面折射后的最小偏向角為謝謝閱讀38.60，則此時光線的入射角I1=，該棱鏡的折射率n=.謝謝閱讀6、一架照相機(jī)，物鏡焦距f`=70mm，取相對孔徑D/f`=1/3。5,在對準(zhǔn)距離p=3m進(jìn)行拍攝,人眼極限分辨率為ε=1`，則近景平面位置p2=，遠(yuǎn)景平精品文檔放心下載４面位置p1=,景深Δ=。7、單色像差有五種，色差有二種.8、軸外物點(diǎn)發(fā)出充滿孔徑的上下光線對經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后的交點(diǎn)不再在物點(diǎn)通過孔徑中心的主光線上，交點(diǎn)到主光線的垂軸距離叫，交點(diǎn)到高斯像面的軸向距離叫.軸外物點(diǎn)發(fā)出充滿孔徑的前后光線對經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后的交點(diǎn)與前述上下光線對的交點(diǎn)的軸向距離叫。精品文檔放心下載9、機(jī)械補(bǔ)償式變焦距光學(xué)系統(tǒng)，可依靠變倍組的線性軸向移動，補(bǔ)償組的移動達(dá)到改變系統(tǒng)焦距。對照相或電影攝像可認(rèn)為x→∞，則變焦比變倍比.物像平面固定時,各個透鏡移動引起的各共軛距變動的代數(shù)和為。感謝閱讀四、作圖題（10分)1、用作圖法求物點(diǎn)P、物AB的像點(diǎn)P`及像A`B`（3分×2=6分）謝謝閱讀2、畫出300直角棱鏡的展開圖,并寫出光軸長度（設(shè)入射光束孔徑D=斜邊長/2）（2分)謝謝閱讀3、圖為五角屋脊棱鏡,設(shè)輸入為右手坐標(biāo)系，畫出相應(yīng)的輸出坐標(biāo)系。（2分）感謝閱讀五、計(jì)算題（36分）1、（6分）一束平行細(xì)光束入射到一半徑r=50mm折射率n=1。6的玻璃球上，求其會聚點(diǎn)的位置.如果其凹面鍍反射膜，則反射光束又經(jīng)前表面折射后最終會聚點(diǎn)的位置又在何處？虛實(shí)如何？謝謝閱讀2、（9分）一等凸厚透鏡，n=1。5，r1=100mm，r2=-100mm，d=20mm,精品文檔放心下載試求透鏡的焦距和基點(diǎn)位置。如果l1=—500mm，問像在何處?如果平行光入射時，使透鏡繞一和光軸垂直的軸轉(zhuǎn)動，而要求像點(diǎn)位置不變，則該軸應(yīng)裝在何處?精品文檔放心下載3、一開普勒望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，物鏡焦距f`o=108mm,通光口徑為30mm，目鏡的焦距f`e=18mm,通光口徑為20mm,如果系統(tǒng)中沒有視場光闌，問望遠(yuǎn)鏡的最大極限視場角等于多少？漸暈系數(shù)K=0。5的視場角等于多少？謝謝閱讀4、（9分）為看清1km處相隔30mm的兩個點(diǎn)（設(shè)1`=0.0003rad）,若用開普勒望遠(yuǎn)鏡觀察，則：精品文檔放心下載

（1）求開普勒望遠(yuǎn)鏡的視覺放大率（2）若筒長L=110mm，求物鏡和目鏡的焦距（3）物鏡框是孔徑光闌，求出射光瞳距離（4）為滿足工作放大率要求，求物鏡的通光孔徑（5）視度調(diào)節(jié)在±5D(屈光度）,求目鏡的移動量（6）若物方視場角2ω=60，求像方視場角（7）漸暈系數(shù)K=50%，求目鏡的通光孔徑精品文檔放心下載5、（6分）某攝影鏡頭f`=60mm，F(xiàn)=4,畫幅尺寸為24×36mm2，孔徑光感謝閱讀闌位于鏡頭后方15mm處，求：（1）鏡頭視場角（2）入瞳、出瞳的位置和大?。?）F數(shù)調(diào)至8時,像面光照度變化多少?有關(guān)公式淮海工學(xué)院13-14學(xué)年第1學(xué)期工程光學(xué)試卷(B閉卷）答案謝謝閱讀一、判斷題1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、√ 9、√謝謝閱讀10、×二、選擇題1、B 2、C 3、D 4、C 5、A 6、C 7、C 8、C 9、B感謝閱讀10、B三、填空題1、小 大2、n33、同一 2α 2α 無關(guān)4、孔徑光闌 視場光闌漸暈光闌消雜光光闌５5、300 1.51636、2.875m 3。136m 0.261m7、球差、慧差（正弦差）、像散、場曲和畸變 位置色差和倍率色差謝謝閱讀8、慧差 場曲