光信121工程光学考试卷

1、淮海工学院13-14学年第一学期工程光学试卷(闭卷)标题号一个二三四五(1)五(2)五(3)五(4)五(5)总分核鉴定师得分10202510661076100得分首先，是对还是错的问题(这个大问题有10个小问题，每个问题1分，总共10分)()1 .当光从介质中传播时，它必须以直线传播。()2 .当光从一个点传播到另一个点时，它的路径不是随机的，但是它沿着光路是极性的路径传播的值，即光路的最小值、最大值或稳定值。()3 .无限点和有限点之间光程相等的反射面是抛物面。()4 .眼球相当于一个具有可调焦距和可变光圈的摄影光学系统相等的空间焦距。()5 .凸透镜必须是正透镜，凹透镜必须是负透镜。()6

2、 .当一束光从一种介质进入另一种介质时，它的亮度保持不变。()7 .由单个折射球组成的系统，其中物体主点和图像主点与球重合面顶点。(8)。余弦辐射体意味着发光物体在所有方向上具有相同的亮度。(9)。对于相同的均匀介质，不同波长的光具有不同的折射率，其中红光的折射率大于蓝光的折射率。()10 .当用显微镜测量长度时，在物镜的实像面上放一把尺子标线片和物镜之间的距离是固定的，但是物距可能不能调整它，使图像正好在十字线上，从而产生测量误差。解决这个问题这个问题的解决方案是在物体镜像的正方形焦平面上放置一个场光阑。2.选择题(单项选择，每题2分，共20分)()1 .当物体侧和像侧具有相同折射率的折射光

3、学系统成像真实物体时，纵轴放大倍数为-1 0，那么正确的结论是：a、形成直立的放大虚像b，形成倒置的缩小虚像c、形成倒置缩小的实像d，形成直立缩小的实像()2 .在光学系统中，下列是不共轭的a、入瞳和出瞳b、入射窗和出射窗物体主点和图像主点d，物体焦点和图像焦点()3 .对于科勒照明，正确的说法是一、光能利用率高；b、照明面的均匀照明c .照明系统的出瞳与后续系统的入瞳相连以上说法都是错误的()4 .将视场镜添加到望远镜系统后，与原始系统相比，变化量为a、像场角b、视觉放大率c，出瞳距离d，出瞳直径()5 .望远镜具有倍的视觉放大率，其角放大率、垂直轴放大率和轴向放大率的关系是a、=，=，=2

4、b，=，=1/，=1/2c，=1/，=，=1/2D，=1/，=1/，=2()6 .在下列主要像差中，有必要考虑视场非常小的情况a，畸变b，彗差c，散光d，场曲率()7 .当校正球面像差时，通常仅考虑一阶和二阶球面像差的影响。当校正边缘时，当条纹hm的球差为零时，剩余球差的最大值出现在a，0.85hm b，0.707hm bc，0.50hm d，0.25hm d(8)。一个物体通过理想的光学系统后，就会变成放大的实像。当物体向光学系统移动时，当方向移动一小段距离时，一、图像变大；b、垂直轴放大率的绝对值变小角放大率的绝对值增加d，轴向放大率的绝对值减小(9)。以下像差仅与孔径角有关球面像差b，畸

5、变c，细光束场曲率d，放大色差()10 .在物镜和像平面之间增加厚度为d、折射率为n的平行板后，图像平面位置将a、向后移动d/n距离b，向前移动d/n距离c、向后移动(1-1/n)d距离，向前移动(1-1/n)d距离3.填空(每个空格1分，共25分)1.光本质上是一种电磁波。在真空中，光波的波长范围约为1 10纳米，其中可见光的波长范围在1 10纳米之间光被称为红外光，而波长的光被称为紫外光。2.两种透明介质之间的界面如图所示，折射率分别为n=1和n=1.5。尝试导出一对有限距离的共轭点作为单折射面的曲面方程，以实现完美成像。3.节点是一对共轭点，角度放大倍数等于1。如果理想光学系统的物侧和像

6、侧的焦距是f和f，那么以焦点为原点的节点位置是xJ=，xj=。4.光楔的顶角为，折射率为n。当两个光楔的主要部分平行且两个光楔的方向相同、相反和相反时，出射光的方向是什么？其偏转角a=，b=，c=.5.通过前光学系统的光圈产生的图像和后光学系统产生的图像。视场光阑被称为前光学系统，被称为后光学系统。6.在望远系统中，如果孔径光阑位于物体镜像的方形焦平面上，则可用于精确测量；如果孔径光阑位于物镜的物焦平面上，则称为，可用于精确测量。7.面积为1平方厘米、光通量为100毫米的余弦平面辐射器，亮度为，平面法向光强IN=，光出射度M=。在与平面余弦辐射体相反的方向上有一个平面物体，两个平面之间的距离为

7、1m，中心在同一法向轴上，平面物体的面积为10cm2，所以平面物体上的照度为E=0.0001。8.对于单个折射球，有三个特殊的物点不会产生球面像差。它们是(1)、(2)、(3)，称为齐分。9.相机认为物体在无穷远处，胶片的曝光与胶片上的光照度有关。光圈数f加倍，照明也加倍。第四，画图题(10分)1.使用图形方法找到下图中目标点a的图像点a (3点2=6点)2.画出二次反射直角棱镜的展开图，写出光轴长度L(2点)3.图为施密特屋顶棱镜。让输入为右手坐标系，并绘制相应的输出坐标系。(2分)5.计算题(35分)1.(6点)有一条光线以300角入射到n=1和n=1.5的平面界面上。如果以入射点为原点，

8、从空气到介质的法线为Y轴，界面方向为X轴，写出入射光线、反射光线和折射光线的矢量表达式。2.(6点)平凸透镜，r1=50mm毫米，r2=，d=10mm毫米，n=1.5。将一个高度为5毫米的物体垂直于光轴放置，并远离透镜凸面-20毫米，以便找到图像位置和图像高度。3.(10个点)第一个光学系统由两个透镜组成，焦距分别为100毫米和50毫米，距离为20毫米。找出组合的焦距和基点位置，并在图上标出。如果物体的高度为10毫米，距离第一个镜头的距离为30毫米，则图像的位置和高度将被确定。4.垂直放大率=-5x，数值孔径NA=0.2，共轭距离L=240mm毫米，物框为光圈，目镜焦距f e=25mm毫米。(

9、1)找到显微镜的视觉放大率(2)计算入瞳的直径(3)计算入瞳的距离(眼睛和镜子之间的距离)(4)当斜入射光被照亮时，=0.55m，计算目镜的孔径。(5)找到物镜的孔径(6)设定物体高度2y=4毫米，渐晕系数K=50%，并计算目镜的孔径。5.(6点)放大镜，焦距f =25毫米，孔径D=20毫米，眼睛和放大镜之间的距离为50毫米，图像和眼睛之间的视在距离为250毫米，渐晕系数K=50%。尝试：(1)视觉放大；(2)线视野；(3)物体的位置相关公式淮海工学院13-14学年第一学期工程光学试卷(闭卷)答案1.真或假1、C 2、D 3、B 4、C 5、B 6、B 7、B 8、A 9、A 10、C3.填空

10、1，380 760纳米，大于760纳米且小于400纳米2、3、f f4、2(n-1) 0 2 、(n-1)5.进入瞳孔，进入窗口，退出窗口6.物方远心光路物方远心光路物方距离7、106/=3.18105 CD/m2 31.8 CD 106 lm/m2 31.8 LX8 、(1)L=0(L=0，=1)(2)L=r=(L ，=n/n ),(3)L=(n n )r/n(L =(n )r/n ,=N2/n 2)9.减少1/4倍4.绘画问题1、2、3、5.计算问题1、2、3、解决方案：=12-d12=1/100 1/50-20/10050=13/500f =500/13=38.46毫米(2点)l f =

11、f (1-d/f 1)=38.46(1-20/100)=30.77毫米(1分钟)l h =l f - f =30.77-38.46=-7.69毫米(1点)lf=-f (1-d/f 2)=-38.46(1-20/50)=-23.08毫米(1分钟)左侧=Lf-f=-23.08 38.46=15.38毫米(1点)图(1分)l=-(30 15.38)=45.38毫米1/l -1/(-45.38)=1/38.46，l =252.21毫米(1点)l * 2=252.21-7.69=244.5毫米(1点)y =l y/l=252.2110/(-45.38)=-55.58毫米(1点)4、解决方案：(1) e=

12、250/fe=10，= e=-50x (1分钟)(2)物镜，l -l=200，l /l=-5，l=-40毫米，l =200毫米1/lz-1/(-200-25)=1/25，lz=28.125mm毫米NA=nsinu sinu=0.2 tanu=0.204孔径光阑的孔径为d=2tanu(-l)=20.20440=16.32毫米。出瞳直径d=16 . 3228 . 125/225=2.04毫米(1点)(3)l z=28.125毫米(1点)(4)=0.5/na=0.50.5510-3/0.2=0.00138毫米(1点)(5)三维物体=三维孔=16.32毫米(1点)(6)D项/2(20025)=2/40，D项=22.5毫米(2分)5.解决方案：(1)淮海工学院13-14学年第一学期工程光学试卷(闭卷)标题号一个二三四五(1)五(2)五(3)五(4)五(5)总分核鉴定师得分1020241069696100得分首先，是对还是错的问题(这个大问题有10个小问题，每个问题1分，总共10分)()1 .通过光学系统后，物体在某处变成了真实的图像。如果对象放置在图像上，则就能在原来的地方收到图像。()2 .该图显示了由光学系统的两个表面折射和成像