工程光學(xué)練習(xí)題(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、簡(jiǎn)答題1、 什么是共軸光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)物空間、像空間？2、 幾何光學(xué)的基本定律及其內(nèi)容是什么？3、 什么是理想像和理想光學(xué)系統(tǒng)。4、 理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面有哪些？5、 如何確定光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌？ 6、 什么是光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌和視場(chǎng)光闌?7、 成像光學(xué)系統(tǒng)有哪兩種色差？試說(shuō)明它們的成因？8、 常見(jiàn)非正常眼有哪兩種？如何校正常見(jiàn)非正常眼？9、 瑞利判據(jù)和道威判據(jù)。10、 光學(xué)系統(tǒng)極限分辨角為多大？采取什么途徑可以提高極限分辨角？11、 相速度、群速度。12、 等厚干涉、等傾干涉。13、 惠更斯菲涅耳原理14、 請(qǐng)分別寫(xiě)出多縫干涉亮紋和單縫衍射暗紋條件，并由此

2、簡(jiǎn)述光柵缺級(jí)條件。15、 常見(jiàn)非正常眼有哪兩種？如何校正常見(jiàn)非正常眼？二、填空題1、在空氣和折射率為2的介質(zhì)界面上發(fā)生全反射的臨界角是 30度 。2、空氣中，光焦度可表示為 ，它表示光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光束匯聚（或發(fā)散）的本領(lǐng)?；蛟叫?， 越大。若，光組是 匯聚 （匯聚或發(fā)散）光組，愈大， 匯聚 （匯聚或發(fā)散）本領(lǐng)愈大，反之亦然。3、凡 1 次鏡面反射或 奇數(shù) 次鏡面反射的像稱(chēng)為鏡像，物的坐標(biāo)關(guān)系若為右手，則像的坐標(biāo)關(guān)系為 左 手。4、入瞳孔徑越大，則景深越 小 ；對(duì)準(zhǔn)平面距離越遠(yuǎn)，則景深越 小 。5、照相機(jī)中的可變光闌起的是 孔徑 光闌的作用，它限制的是 限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)成像光束口徑 。6、單色像差有（

3、寫(xiě)出其中的三個(gè)）： 正弦差，彗差，像散，場(chǎng)曲，畸變 7、望遠(yuǎn)鏡分辨率以能分辨的 兩物點(diǎn) 對(duì)望遠(yuǎn)鏡的張角表示；照相系統(tǒng)的分辨率以像平面上每毫米能分辨的 線對(duì)數(shù) 表示。8、光波的空間周期是指 T ，空間頻率是指 1/T 。9、干涉條紋的可見(jiàn)度定義為K= ，當(dāng)兩束相干光振幅相同時(shí)，條紋可見(jiàn)度K= 1 。10、如圖所示，用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射折射率為的劈尖薄膜，圖中各部分折射率的關(guān)系為。觀察反射光的干涉條紋，從劈尖頂開(kāi)始向右數(shù)第6條暗條紋中心所對(duì)應(yīng)的厚度為 13/4(不太確定) 。11、在多縫衍射中，隨著狹縫數(shù)目的增加，衍射圖樣有兩個(gè)顯著的變化，即 條紋變亮 和 變細(xì) 。12、設(shè)計(jì)一光柵，要求：(1

4、) 能分辨鈉光譜589nm和589.6nm的第二級(jí)譜線；(2) 第二級(jí)譜線的衍射角；設(shè)光線正入射，則光柵總刻痕數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足的條件為 491 ；光柵常數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足的條件為 2.357*10-3 （用mm表示）。1、幾何光學(xué)三個(gè)基本定律是： 光的直線傳播定律 ， 光的獨(dú)立傳播定律 ， 光的折射和反射定律 。2、空氣中，光焦度可表示為 ，它表示光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光束匯聚（或發(fā)散）的本領(lǐng)?；蛟叫。?越大。若，光組是 發(fā)散 （匯聚或發(fā)散）光組，絕對(duì)值愈大，光組是 發(fā)散 （匯聚或發(fā)散）本領(lǐng)愈大，反之亦然。3、凡 2 次鏡面反射或 偶數(shù) 次鏡面反射的像稱(chēng)為一致像，物的坐標(biāo)關(guān)系若為右手，則像的坐標(biāo)關(guān)系為 右 手。4、入瞳孔徑

5、越小，則景深越 大 ；對(duì)準(zhǔn)平面距離越近，則景深越 大 。5、照相機(jī)中的底片框起的是 孔徑 光闌的作用，它限制的是 限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)成像光束口徑 。6、復(fù)色光成像時(shí)，由于介質(zhì)的色散性而引起的不同色光之間成像的差別，稱(chēng)為色差。色差分為 軸向 色差和 倍率 色差7、顯微鏡的分辨率以物平面上能分辨的兩物體間的 最小（最大/最小）距離表示，照相物鏡的分辨率以像平面上每毫米能分辨的 線對(duì)數(shù) 表示；8、光的波長(zhǎng)表示光具有 空間 周期性，波長(zhǎng)的倒數(shù)表示其 周期 。9、滿(mǎn)足（1） 頻率相同 、（2） 振動(dòng)方向 、（3） 相位差恒定 的光稱(chēng)為相干光。10、如圖，用波長(zhǎng)的單色光垂直照射到空氣劈尖上，從反射光中觀察干

6、涉條紋距頂點(diǎn)處是暗條紋。使劈尖角連續(xù)增大，直到該點(diǎn)處再次出現(xiàn)暗條紋為止，則劈尖角的改變量為 /2nL 。11、通常的衍射光柵是基于 夫瑯禾費(fèi)衍射 原理進(jìn)行工作的。若按其對(duì)入射光波的調(diào)制作用，光柵可分為： 振幅型 和 相位型 。12、光柵光譜儀作為一種分光儀器，主要性能指標(biāo)有 、 和 。三、作圖題 見(jiàn)“應(yīng)用光學(xué)習(xí)題”對(duì)應(yīng)部分。四、計(jì)算題見(jiàn)“應(yīng)用光學(xué)習(xí)題”、“物理光學(xué)習(xí)題”對(duì)應(yīng)部分，及作業(yè)題。這里補(bǔ)充幾個(gè)題。1、已知照相物鏡的焦距，被攝景物位于（以F 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)）處，試求照相底片應(yīng)分別放在離物鏡的像方焦面多遠(yuǎn)的地方。解：1、解：由牛頓公式得（1） （2） （3） （4） 2、有一正薄透鏡對(duì)某一物

7、成倒立的實(shí)像，像高為物高的一半，今將物面向透鏡移近100mm，則所得像與物同大小，求該正透鏡組的焦距。1、解：由牛頓公式的橫向放大率公式 得物面移動(dòng)前后的放大率分別為 因物面移動(dòng)前后物距之差為 所以，正薄透鏡的焦距為 3、在楊氏實(shí)驗(yàn)中，兩小孔距離為1mm，觀察屏離小孔的距離為50cm，當(dāng)用一片折射率1.58 的透明薄片帖住其中一個(gè)小孔時(shí)發(fā)現(xiàn)屏上的條紋系統(tǒng)移動(dòng)了0.5cm，試決定試件厚度。解：按題意，此時(shí)兩光束光學(xué)厚度相同，即幾何關(guān)系 , 4、雙縫間距為mm，離觀察屏m，用鈉燈做光源，它發(fā)出兩種波長(zhǎng)的單色光= 589.0nm和= 589.6nm，問(wèn)兩種單色光的第10級(jí)這條紋之間的間距是多少？解：由楊氏雙縫干涉公式，亮條紋時(shí)： 所以，兩種波長(zhǎng)的光的10級(jí)條紋（m=10）位置分別為， 因此，條紋間距為 5、一塊光柵的寬度為10cm，每毫米內(nèi)有500條逢，光柵后面放置的透鏡焦距為500nm。問(wèn)：它產(chǎn)生的波長(zhǎng)的單色光的1級(jí)和2級(jí)譜線的半寬度是多少？解：由題意，光柵常數(shù)和縫數(shù)分別為 由光柵方程 得1、2級(jí)衍射條紋的衍射角分別為 ， ，這里的，確定了譜線的位置由衍射條紋的半角為，得 所以條紋的半寬度分別為 6、用鈉黃光垂直照射一光柵，它的第三級(jí)光譜恰好分辨開(kāi)鈉雙線（），并測(cè)得的第二級(jí)光譜線所對(duì)應(yīng)的