工程光学模拟试题与答案

1、工程光学模拟试题与答案 一、填空（20分）1、照明系统与成像系统之间的衔接关系为：_照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量_、_保证两个系统的光瞳衔接和成像关系_ 2、转像系统分_棱镜式_和_透镜式_两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。 3、角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为、拉赫不变J=nuy 、牛顿公式以焦点为坐标原点。4产生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、双折射、散射。5、麦克斯韦方程组的微分形式为6获得相干光的方法有分波前法、分振幅法。7、水槽中盛水，深20mm，槽底中央置一点光源，水的折射率n=1.33，水面上浮一个既不透光又不反射光的纸片，使人

2、从水面上无论哪个角度都看不到光，纸片面积最小为1634.33mm2。 8、光源的相干长度与相干时间的关系为。 三、名词解释（15分） 1、光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿直线传播的。 2、节点：光学系统中放大率为+1的一对共轭点称为节点。 3、空间相干性： 光源的大小与相干空间成反比关系，给定一个光源尺寸，就限制着一个相干空间，这就是空间相干性的问题，即通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性。 4、费马原理： 光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值，即光是沿光程的极值的路径传播的。 5、出瞳：孔径光阑经

3、它前面的透镜或透镜组在光学系统像空间所成的像称为出射光瞳。 四、作图（20分）1、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系（图1）。 2、求AB的像（图2）。 3、判断棱镜的成像方向（图3）。 4、求轴上物点A所成的像（图4）。 图4五、计算题（45分）1、用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长，求楔角？（10分） 解：.5分 e=50mm/15 5分 2、已知，的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B位于第一球面前，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。（20分）

4、解：        设：透镜的折射率为n -5分         物点A经折射成像在A'处，将已知条件代入公式  得                             

5、;                    -5分         A'经反射后，成像于B'点。故将，代入反射面公式，得：                  

6、;                       -5分         B'点再经折射成像在B点。根据光路的可逆性，将B视为物，B'点视为像，有，代入折射公式，得：           

7、0;                                                  

8、60;-5分               由式解得：              答：透镜的折射率为1.6。 3、一透镜焦距，如在其前边放置一个的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。（15分） 解：,                 求得：-5分