工程光学试题

1、工程光学期末考试试卷一. 判断题：（共10分，每题2分）1光线是沿直线传播的（X）2理想光学系统的物方主平面与像方主平面共轭（V）3入射光线不变，平面反射镜旋转 $角，则反射光线也旋转 $角（X）4具有相同的物镜焦距和视角放大率的伽利略与开普勒望远镜，开普勒望远镜筒长要长（V）5显微系统用于测长等目的时，为消除测量误差，孔径光阑应放在物镜的像方焦平面上，称为“像方远心光 路” （X）二. 填空题（共20分，每空2分）1. 光以60度的入射角射到一玻璃板上，一部分光反射，一部分光折射观察到反射光和折射光互成90度角，则此玻璃的折射率为 。2. 转像系统分 和两大类。3. 两个凸透镜的焦距分别为

2、20mm,60mm，相距70mm，则两透镜的组合焦距为 。4. 设物A满足左手系，经光学系统 28次反射后成像B,则像B满足系。5. 一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为 。该学生裸眼所能看清的最远距离为 。6. 物方远心光路的孔径光阑位于 。7. 一开普勒望远镜的物镜焦距为100mm，目镜焦距为20mm，则此望远镜的筒长是 。8. 人眼观察远处物体时，冈収子能被眼睛分辨的两点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直径为D。光在空气中的波长为入，n为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为 三. 图解法求像或判断成像方向：（共25分，每题5分）1. 求像AB2. 求像AB3求物AB经

3、理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4判断光学系统的成像方向5. 判断棱镜的成像方向fV|1F1丄”F2.F1B*1题2-5图题2-3图四. 简答题（共10分，每题5分）1为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路，为什么?2什么是孔径光阑，入瞳和出瞳，三者是什么关系？五计算题：（共35分）1. 一透镜焦距f3mm，如在其前边放置一个丨=-6x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）2已知r1 =20mm ,2 =-20mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B位于第一球面前5mm ,如图所示

4、。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。（ 20 分）河北大学工程光学期末考试试卷参考答案图解法求像或判断成像方向：（共 18分，每题3分）1. 求像AB （图中C为球面反射镜的曲率中心）2. 求像AB3求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4判断光学系统的成像方向5.判断棱镜的成像方向题2-3图物镜y 二题2-5图_ylxz三. 填空：（共20分，每空2分）1.1.732 2. 棱镜式 透镜式 3.120mm 4. 左手5.-0.2m 眼前0.2m6. 物镜的像方焦点处7.120mm 8.1.22 入/nD四. 简答1为了保证测量精度，测量仪器一般采用物方远心光路，由

5、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，这样虽然调焦不准，也 不会产生测量误差。2限制进入光学系统成像光束口径的光孔是孔径光阑。孔径光阑通过它前面光组在物空间所成的像成为入 瞳，孔径光阑通过它后面光组在像空间所成的像称为出瞳。三者具有共轭关系：入瞳，出瞳关于整个光学 系统共轭，孔径光阑和入瞳关于孔径光阑前面光组共轭，孔径光阑和出瞳关于孔径光阑后面光组共轭。五.计算题：（共35分）1一透镜焦距f30mm，如在其前边放置一个】-$x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：feh2f3求

6、得.f = -180 (mm)Ih = f3(-f) =30180 =210 (mm)lF = 30 （mm）答：组合后的焦距是-180mm。基点位置如图所示。其光路图如下所示：2. 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，第二面镀反射膜。该物镜目镜L.-亠-h1f2)f它foL- _ 、r -h2)f*f3=30F3(F)4H1H物镜所成实像 B位于第一球面前5mm，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n（ 20分）设：透镜的折射率为 nn nn-n物点A经r1折射成像在A处，将已知条件1 = -50mm代入公式 r 一 1 一r得n1n1I150 一 20A经2反射后，成像于B点。故将12rhA =h，代入反射面公式112r1r，1 1 1+ = _得：l2