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1、淮海工学院13-14学年第丄学期工程光学试卷(A闭卷)题号-三四五(1)五(2)五五(4)五(5)总分核分人分值10202510661076100得分一、判断题(本大题共10小题，每题1分，共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。()2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方空间焦距相等。()5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。()6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。()7、单个折射球面构成的系
2、统，物方主点、像方主点都重合于球面顶点。()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。()9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中红光对应的折射率比蓝光大。()10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能 调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。解决此 问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。二、选择题(单选，每题2分，共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率-1 P 成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像)2、在光学系统中，下列没有
3、共轨关系的是A、入瞳和出瞳B入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点)3、对于柯勒照明，正确的陈述是A、光能利用率高E、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对)4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是 A、像方视场角B视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径)5、倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率丫，垂轴放大率卩轴向放大率a的关系为a、y=r, p=r, a=r2b y=r, p=i/r, a=i/r2c、y=i/r, p=r, a=i/r2 d、y=i/r, p=i/r, a=r2)6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是A、
4、畸变 B慧差 C、像散 D、场曲)7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边 缘带110的球差为零时，残余球差的最大值出现在A、0.85h 处B 0.707h 处mmC、0.50h 处D、0.25h 处mm)8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统 方向移动一微小距离时A、其像变大B垂轴放大率卩的绝对值变C、角放大率丫的绝对值变大D、轴向放大率a的绝对值变)9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差 B畸变 C、细光束场曲D、倍率色差)10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，A、向后移动d/n距离C、向后移动(l-l/n)d距离B向前移动d/n距离D
5、、向前移动(l-l/n)d距离像面位置将 三、填空题（每空1分，共25分）1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致lmm10nm,其中可见光波长范围在之间，波长的光称红外光，而波长的光称紫外光。2、如图所乎为两个透明介质的分界面丫，折射率分别为n=l、n=1.5,试导出一对有限远共轨点成完善成像的单个折射面丫的面形方 程oV3、节点是角放大率等于+1的一对共轨点，若理想光学系统的物方像方焦距分别为f和f、，则以焦点为原点的节点位置Xj=,X J、=O4、光楔顶角为a折射率为n,当两光楔主截面平行，两楔角方向相同、相反和反向相同时，出射光线方向如何？其偏向角6=, 8 =a b
6、,6 = 。 C 5、孔径光阑经前面光学系统成的像叫,经后面光学系统成的像叫。视场光阑经前面光学系统成的像叫,经后面光学系统成的像叫。6、望远系统中，若孔径光阑位于物镜像方焦面上称,可用来准确测;若孔径光阑位于物镜物方焦面上，称,可用来准确测o7、一面积为lcin2的余弦平面辐射体，光通量为1001m,则光亮度1=, 平面法向光强度 *=, 光出射度“=。 与平面余弦辐射体正对方向看一平面物，两平面平行相距lm,中心在同 一法线轴上，平面物面积10cm2,则平面物上光照度E=。8、对于单个折射球面，有三个特殊物点位置不产生球差，他们是（1） _, （2）, （3）, 称齐明点。9、照相机照相认
7、为物在无限远，胶片曝光量与胶片上照度有关，光圈数F扩大一倍，照度将倍。四、作图题 （10分）1、用作图法求下面图中物点A的像点A、（3分x2=6分）AF HH(a)F H旺FA(b)2、111出二次反射直角棱镜的展开图，并写出光轴长度L （2分）3、图为斯密特屋脊棱镜，设输入为右手坐标系，画出相应的输出坐标系。（2分）五、计算题（35分）1、（6分）有一光线以300角入射于n=l和n =1.5的平面分界面上，若以 入射点为原点，法线从空气指向介质为y轴，界面方向为x轴，写出入射 光线A、反射光线A和折射光线A的矢量式。2、（6 分）一平凸透镜，rSOmm, r2=oo, d=10mm, n=1
8、.5, 高为 5mm 的物体垂直光轴放置，离透镜凸面-20mm,求像的位置和像高。3、(10分)一光学系统由两透镜组成，焦距分别为100mm和50mm,相 距为20mm,求组合焦距和基点位置，并在图上标出。一物高为10mm, 距第一透镜30inin,则求像的位置和像高。4、一显微镜物镜的垂轴放大倍率 p=-5x,数值孔径NA=0.2,共轨距L=240mm,物镜框是孔径光阑，目镜焦距f =25mmoe(1) 求显微镜的视觉放大率(2) 求出射光瞳直径(3) 求出射光瞳距离(镜目距)(4) 斜入射光照明时，X=0.55|im,求目镜的通光孔径。(5) 求物镜通光孔径(6) 设物高2y=4mm,渐晕
9、系数K=50%,求目镜的通光孔径。5、（6分）一放大镜焦距f=25min,通光孔径D=20mm,眼睛距放大镜 为50mm,像距离眼睛在明视距离250mm,渐晕系数K=50%,试求：（1） 视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置有关公式pi r111TinnnI l 广IIrE 二 1tkL()2, q 二兰3,刁、二 A - 2N(N A) o 4 CNAnrr72 1I =/(l + dp) fn刁、二 A + (J兀、2 兀2 + n2 cos21 -ncosI)N, (n-l)n(r -r) + (n-l)d2 1nr72 1r 二厂(idP), fn(p =(p +(p -d(p(
10、p1 2 1 2A2,1p2E2a .oc +5Sillmin-.ocsm_淮海工学院卫一辽学年第丄学期工程光学试卷(A卷闭卷)答案一、判断题1、x 2、 3、 4、x 5、x 6、x 7、 8、 9、x 10、7二、选择题1、C 2、D 3、E 4、C 5、E 6、E 7 B 8、A 9、A10、C三、填空题1、380760nm 大于 760nm 小于 400nm五、计算题1、解：N = , A = cos 6Oo T + sin 6Oo j（2分）几2从心）寸+夕一2了呼占织（2卡Af = A + Qzf22 + cos21 -ncosI）N =X- j+0.548;= 1 + 1.414
11、7 （2 分）2、1.51 _0.57_20_ 50/ = -37.5mm,卩=亠=1.2511 n I1 ir_-47.51 v=-31.67mm, （3分）22y=卩卩y = 6.25mm,成虚像（3分）1 2n I 厶 厶n 72 23、解：二 + 2-d i 2= 1/100+1/50-20/100x50= 13/500 f=500/13=38.46mm（2 分）=F（l-d/Fi）=38.46x（l-20/100）=30.77mm （1 分） r r=30.77-38.46=-7.69mm（1 分）H FlF=-r （1 -d/r2）=-3 8.46x（ 1 -20/50）=-23.
12、08mm （1 分） / =/-f=-23.08+38.46=15.38mm （1 分）H 卜图（1分）/=-（30+15.38-45.38mml、-l/（-45.38）=l/38.46 ，厂=252.21mm （1 分） l、*2=252.21-7.69=244.5mm（1 分）y、=/、y=252.21xl0/（-45.38）=55.58mm（1 分）4、解：（1） r =250/f =10, r=pr =50 d 分）ee1 e（2）物镜，r-1=200,r/l=-5, Z=-40mm,r=200mml/rz-l/（-200-25）=l/25,/=28.125mmNA=nsinu sin
13、u=0.2 tanu=0.204孔径光阑口径 D=2xtanux（-/）=2x0.204x40=16.32mm出瞳直径 D、=16.32x28.125/225=2.04mm（1 分）（3）Zvz=28.125mm（1 分）（4）ai0.5X/NA=0.5x0.55xl0-3/0.2=0.00138mm（1分）（2分）f-r d厂Tf-lr _1+25QTf_ 右25（2分）（2）k = 0.5, tan co =Ptan co 0.2tan co 二二r 9（2分）-r = 250 - 50 = 200,一二，/ = -22.2mm-200 I 25（2分）淮海工学院13-14学年第丄学期工程光学试卷(B闭卷)题号*-三四五(1)五(2)五五(4)五(5)总分核分人分值1020241069696100得分一、判
