工程光學試題樣本

資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。工程光學期末考試試卷一．判斷題:(共10分,每題2分)1光線是沿直線傳播的(×)2理想光學系統(tǒng)的物方主平面與像方主平面共軛(√)3入射光線不變,平面反射鏡旋轉φ角,則反射光線也旋轉φ角(×)4具有相同的物鏡焦距和視角放大率的伽利略與開普勒望遠鏡,開普勒望遠鏡筒長要長(√)5顯微系統(tǒng)用于測長等目的時,為消除測量誤差,孔徑光闌應放在物鏡的像方焦平面上,稱為”像方遠心光路”(×)二.填空題(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,一部分光折射觀察到反射光和折射光互成90度角,則此玻璃的折射率為_________________。2.轉像系統(tǒng)分____________________和___________________兩大類。3.兩個凸透鏡的焦距分別為20mm,60mm,相距70mm,則兩透鏡的組合焦距為_________________。4.設物A滿足左手系,經光學系統(tǒng)28次反射后成像B,則像B滿足_________________系。5.一學生帶500度近視鏡,則該近視鏡的焦距為_________________。該學生裸眼所能看清的最遠距離為_________________。6.物方遠心光路的孔徑光闌位于_________________。7.一開普勒望遠鏡的物鏡焦距為100mm,目鏡焦距為20mm,則此望遠鏡的筒長是_________________。8.人眼觀察遠處物體時,剛好能被眼睛分辨的兩點對瞳孔中心的張角稱人眼的最小分辨角,若瞳孔直徑為D。光在空氣中的波長為λ,n為人眼玻璃體的折射率,則人眼的最小分辨角為_______________三．圖解法求像或判斷成像方向:(共25分,每題5分)1．求像A'B'2．求像A'B'3．求物AB經理想光學系統(tǒng)后所成的像,并注明系統(tǒng)像方的基點位置和焦距4．判斷光學系統(tǒng)的成像方向5.判斷棱鏡的成像方向CCAB題2-1圖F'ABFHH'題2-2圖

F2F2題2-3圖F1F1'F2'AB

zxzxy題2-5圖

zzxy物鏡題2-4圖

四.簡答題(共10分,每題5分)1為了保證測量精度,測量儀器一般采用什么光路,為什么?2什么是孔徑光闌,入瞳和出瞳,三者是什么關系?五．計算題:(共35分)1．一透鏡焦距,如在其前邊放置一個的開普勒望遠鏡,求組合后系統(tǒng)的像方基點位置和焦距,并畫出光路圖。(15分)2．已知,的雙凸透鏡,置于空氣中。物A位于第一球面前處,第二面鍍反射膜。該物鏡所成實像B位于第一球面前,如圖所示。若按薄透鏡處理,求該透鏡的折射率n。(20分)河北大學工程光學期末考試試卷參考答案

二．

圖解法求像或判斷成像方向:(共18分,每題3分)1．求像A'B'(圖中C為球面反射鏡的曲率中心)2．求像A'B'3．求物AB經理想光學系統(tǒng)后所成的像,并注明系統(tǒng)像方的基點位置和焦距4．判斷光學系統(tǒng)的成像方向5．判斷棱鏡的成像方向CCAB題2-1圖A'B'A'F'ABFHH'題2-2圖B'

H'H'F'F2題2-3圖F1F1'F2'ABA'B'f'

zxzxy物鏡題2-4圖zxyzxy題2-5圖zxy

填空:(共20分,每空2分)1.1.7322.棱鏡式透鏡式3.120mm4.左手5.-0.2m眼前0.2m6.物鏡的像方焦點處7.120mm8.1.22λ/nD四.簡答1為了保證測量精度,測量儀器一般采用物方遠心光路,由于采用物方遠心光路時,孔徑光闌與物鏡的像方焦平面重合,無論物體處于物方什么位置,軸外物點參與成像的主光線是重合的,這樣雖然調焦不準,也不會產生測量誤差。2限制進入光學系統(tǒng)成像光束口徑的光孔是孔徑光闌。孔徑光闌經過它前面光組在物空間所成的像成為入瞳,孔徑光闌經過它后面光組在像空間所成的像稱為出瞳。三者具有共軛關系:入瞳,出瞳關于整個光學系統(tǒng)共軛,孔徑光闌和入瞳關于孔徑光闌前面光組共軛,孔徑光闌和出瞳關于孔徑光闌后面光組共軛。

五．

計算題:(共35分)1．一透鏡焦距,如在其前邊放置一個的開普勒望遠鏡,求組合后系統(tǒng)的像方基點位置和焦距,并畫出光路圖。(15分)解:,

求得:

答:組合后的焦距是-180mm?；c位置如圖所示。其光路圖如下所示:ff3'=30-h2-f'F3'(F')F1'(F2)h1-feH'fo'物鏡目鏡lH'

2．已知,的雙凸透鏡,置于空氣中。物A位于第一球面前處,第二面鍍反射膜。該物鏡所成實像B位于第一球面前,如圖所示。若按薄透鏡處理,求該透鏡的折射率n。(20分)l2l2-l3-l2'=-l3'-l=50dB'ABA'l1'

設:透鏡的折射率為n

物點A經折射成像在A'處,將已知條件代入公式

得

----①

A'經反射后,成像于B'點。故將,代入反射面公式,得:

----②

B'點再經折射成像在B點。根據光路的可逆性,將B視為物,B'點視為像,有,代入