《华南农业大学期末考试试卷》2015(1)

1、华南农业大学期末考试试卷（ A 卷）2014学年第 2 学期考试科目： 工程光学考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业题号一二三四五总分得分评阅人得分、填空题 （本大题共 12小题，每空 1分，共 20分）1. 光学 系统 垂轴 放 大 率 、轴 向放 大 率 为及角放大率之间的关系为2. 发生全反射的条件为 光从光密介质射到它与光疏介质的界面上 ;入射角大于或等于临界角。3. 一个折射率为 1.5，曲率半径为 50mm的折射球面，在其前方 200mm光轴上有物点经球面成像，求像点离球面顶点的距离为 200 mm。（类似做法）4. 一个折射率为 1.52的双凸薄

2、透镜，其中一个折射面的曲率半径是另一个折射 面的 2倍，且其焦距为 6cm，则这两个折射面的曲率半径分别是 9.36 cm和-4.68 cm。5. 远摄型光组由 一个正透镜一个负透镜 组成，其特点是 焦距大于筒长 用于长焦距镜头6. 两平面反射镜的夹角为 250 ，光线从其中一个平面镜入射，从另一个出射，则 出射光线与入射光线的夹角为 130度 ，当该系统绕其棱边旋转一周， 出射光线 方向 不变 （改变，不变）。7. 有一折射棱镜，其顶角为 600，某种波长的光从折射棱镜的一个面入射，从另 0'一个面出射时，测得最小偏向角为 42 15 ，则该棱镜对于入射波长的折射率为 1.557 。

3、8. 有一盛满水的容器，水的折射率为 4/3，水面的高度为 300mm,在容器底部放 一块硬币，人眼以接近垂直水面方向观察硬币，则硬币经水成像后，像离水面 的距离为 225 mm。9. 限制轴上物点成像光束宽度的光阑是 孔径光阑 ，而 渐晕光阑 在其基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度10已知照相物镜的入瞳直径为 2a, 弥散斑对人眼的极限分辨角为 ,若远景深度，此时，近景位置 P2为 a/11. 测量显微镜的孔径光阑放置在 物镜后焦平面上 ，视场光阑放置在 一次实像面处；如果用 1'' 的 CCD接收图像并用 15'' 的监视器观察图像，要求系 统放大倍率为

4、 150倍，则显微镜的放大率为 10倍 （150/15*1） 。12. 单色光成像会产生性质不同的五种像差，分别为球差、慧差、场曲、像散、 畸变 ，白光产生的色差有两种，即位置色差和 倍率色差 。得分二、选择题（本大题共 10小题，每小题 2分，共20分）81. 已知真空中的光速 c 3× 108, 则光在折射率为 1.65的火石玻璃中的光速为（ B ） （当光在火石玻璃中 ,n=1 65 时,v=1 82×108m s）8 8 8（A）1.718×108。（B）1.818×108。（C）1.918×108。（D）以上都不是。2. 一个物体经针

5、孔相机在屏上成像的大小为 60mm, 若将屏拉远 50mm，像的大 小变为 70mm，则屏到针孔的初始距离为（ C ）50/（70-60）*60 （A）100mm。（B）200mm。（C）300mm。（ D）400mm。3. 有一置于空气中的理想光学系统，其垂轴放大率0 ，则正确的是 （A ） 物像位于系统的同侧。角放大率 0 。像高大于物高。光学系统 的焦距为正。（A）（ B） （C） （D）4. 将两个焦距分别为 f1' 和 f2' 的已知光组组合在一起则正确的是（ B ） 若 f1' 和 f2' 均为正值，则组合后的光组焦距 f '为正。 （错）

6、当光学间隔 0 时，组合后光组的光焦度为 0 。 当光学间隔 增大时，组合后光组的焦距值变小。 当两光组密接时，组合光组的焦距 f ' f1' f2' 。（ 错）（A） （B） （C） （ D）5. 在生物显微镜系统中加入场镜后，将会出现下列哪种情况？（ C ） （A）系统的放大率变大。 （不变 ）（B）出瞳距不变。 （C）在保证相同渐晕系数 的情况下，目镜的通光口径变小。 （ D）在保证相同渐晕系数的情况下，物镜的 通光口径变小。6. 在光学系统中， 没有 共轭关系的是：（ D ）（ A）入瞳和出瞳。（ B）入窗和出窗。（C）物方主点和像方主点。（D）物方焦点和像方焦

7、点。7. 物方远心光路具有下列属性：（ B ）物方主光线通过物方焦点。 像方主光线通过像方焦点。 物方主光线平行于光轴。 像方主光线平行于光轴。（A） （B）（ C） （D）8. 下列不是 齐明点的是：（ C ） （A）物点和像点均位于球面顶点。 （B）物点和像点均位于球面的曲率中心。（C）物点位于 L （n n'）r /n。D）物点位于 L (n n')r /n 。9. 下面像差中只与视场有关的是：（ D ） 正弦差。 慧差。 畸变。 细光束场曲。 （A） （B） （C） （ D）10. 下面像差中只与孔径有关的是：（ A ） 球差。慧差。细光束场曲。位置色差。 （A） （B

8、） （C） （ D）得分三、作图题 （本大题共 2小题，每小题 5分，共 10分）1. 用图解法求 AB的像 A'B'。四、简答题 （本大题共 3小题，每小题 6分，共 18分）1. 简述光学质量评价中瑞利判断的内容和优缺点。2. 为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？ 为了保证测量精度，测量仪器一般采用物方远心光路。由于采用物方远心光路 时，孔径光阑与物镜的像方焦平面重合，无论物体处于物方什么位置，轴外物 点参与成像的主光线是重合的，即轴外点成像光束在接收面上形成的弥散斑中 心是相同的。这样，虽然调焦不准，也不会产生测量误差。3. 显微物镜、望远物镜、照相物镜各

9、应校正什么像差？为什么？显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差，如：球差、正弦差等。照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。因为显微和望远物镜是大孔径、小视场系统，而照相物镜则是一个大孔径、大视场系统。五、计算题 （本大题共 4小题，每小题 8分，共 32分） 1. 已知，r2 20mm的双凸透镜，置于空气中。物 A位于第一球面前 50mm处，第面镀反射膜。该物镜所成实像 B位于第一球面前 5mm ，如图所示。若按薄透镜订处理，求该透镜的折射率线2. 一个短焦距物镜，已知其焦距35 mm,筒长 L 65mm ，工作距离lk'50mm，按最简单的薄透镜系统考虑，求系统的主面位置lH

10、' ,lH ，主面间隔d，组成光组的焦距 f1',f 2'。lH=21mml H'=-15mm3. 有一等边折射三棱镜，用 K9 玻璃制成，其折射率为 1.5163。求光线经过该棱 镜折射后产生的最小偏向角及对应的入射角。如图4 10所示 ,由题意知 ,取得最小偏向角时 ,出射光线与入射光线对称 ,有 i2=l1"=30 °第一面,由上折射率公式得 sini1=n.sini1"=1 5163 × sin30 ° =706 所以i1=49 3°解得 m=38 6 °订线4. 相距50mm共轴放置的两个薄透镜 L1和L2 ，它们的焦距分别为 90mm和30mm、 直径分别为 60mm和40mm，在两透镜之间距 L2 为20mm处放置一