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1、考试试题纸（A卷）课程名称 应用光学专业班级 题号一二三四五六七八九十总分题分 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题 一、 选择题（每题1分，共5分）1发生全反射现象的必要前提是：A)光线由光疏介质到光密介质传播 B) 光线由光密介质到光疏介质传播C)光线在均匀介质中传播 D) 以上情况都可能产生2周视照相机可以拍摄大视场景物，其利用的：A)节点的性质 B)主点的性质 C)焦点的性质 D)以上答案都正确 3在望远镜的视度调节中，为适应近视人群，应采取的是：A)使物镜远离目镜 B)使目镜远离物镜 C)使目镜靠近物镜 D)应同时调节物镜和目镜4棱镜系统中加入屋脊面，其作用是：A
2、改变光轴的方向 B)改变主截面内像的方向 C)改变垂轴于主截面方向上像的方向 D)以上都正确5光学系统中场镜的作用是：A)改变成像光束的位置 B)减小目镜的尺寸 C)不改变像的成像性质 D)以上都正确二、 填空题（每题2分，共10分）1显微镜中的光学筒长指的是（ ）2光学系统中像方顶截距是（ ）3用波像差评价系统成像质量的瑞利准则是（ ）4望远系统中物镜的相对孔径是（ ）5棱镜的转动定理是（ ）三、 简答题（共20分）1什么叫孔径光阑？它和入瞳和出瞳的关系是什么？（4分）2什么叫视场光阑？它和入窗和出窗的关系是什么？（4分）3几何像差主要包括哪几种？（4分）4. 什么叫远心光路？其光路特点是什
3、么？（4分）5. 照相机中F数是什么意思？光圈指的是什么？（4分） 四、分析作图题（共25分）1. 已知正光组的F和F，求轴上点A的像，要求用五种方法。（8分）2. 已知透镜的焦距公式为，分析双凹透镜的基点位置，并画出FFL、BFL和EFL的位置。（9分）3. 判断下列系统的成像方向，并画出光路走向（8分） （a） （b）五、计算题（共35分）1由已知，的两个薄透镜组成的光学系统，对一实物成一放大4倍的实像，并且第一透镜的放大率，试求：1.两透镜的间隔；2.物像之间的距离；3.保持物面位置不变，移动第一透镜至何处时，仍能在原像面位置得到物体的清晰像？与此相应的垂铀放大率为多大?（15分）2.
4、已知一光学系统由三个零件组成，透镜1：，口径；透镜2：，口径，它和透镜1之间的距离为；光阑3口径为20mm，它和透镜2之间的距离。物点A的位置，试确定该光组中，哪一个光孔是孔径光阑，哪一个是视场光阑？（20分） 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称：应用光学 （A卷）一、选择题（每题2分，共10分）1B；2A；3C；4C；5D二、填空题（每题2分，共10分）1物镜的像方焦点到目镜物镜焦点之间的距离2又叫后截距，用表示，是系统最后一个面的顶点到像方焦点之间的距离3一般认为最大波像差小于四分之一波长，则系统质量和理想光学系统没有显著差别4入瞳直径D和物镜焦距之比5假设物空间不动，棱镜绕P转，则像空
5、间先绕P转，后绕P转三、简答题（每题4分，共20分）1限制进入光学系统的成像光束口径的光阑叫空径光阑。把孔径光阑在物空间的共轭像称为入瞳，空径光阑在系统像空间所成的像称为出瞳，入瞳和出瞳是物和像的对应关系。2限制成像范围的光阑叫视场光阑。视场光阑在物空间的像称为入射窗，在像空间所成的像称为出射窗。3主要有七种：球差、彗差(正弦差)、像散、场曲、畸变、位置色差、倍率色差。4物方远心光路和像方远心光路统称为远心光路。特点：物方远心光路中的入射光束的主光线都和光轴平行，像方远心光路中出射光束的主光线都和光轴平行。5F数指的是物镜的相对孔径的倒数，F数又称为光圈。四、 分析作图题（共25分）1如图：2
6、可知：r1 0，d为任意值，把的表达式代入和，分析后可得：，其基点位置：3. (a) (b) 五、计算题（共35分）1解：1）2）3）即保持共轭距L1不变第一透镜的共轭距：又：，可得：和此时：2解：1）由于透镜1的前面没有任何光组，所以它本身就是在物空间的像。2）先求透镜2被透镜1所成的像。也就是已知像求物利用高斯公式：；可得：求得：；3）求光阑3被前面光组所成的像。a. 先求光阑3被透镜2所成的像因为l 2 = 30mm，利用高斯公式得：；解得：又：y2 = D3/2 = 10mm，y2对透镜1来说是像，故 y1 = y2 =13.33mm 因为l2 = l1 d1 ，所以 ：b. 再对透镜1求此像所对应的物，仍利用高斯公式：；得：；4）物点A对光阑D1 的张角：对D2的张角：对光阑D3 的张角：可见u2 为最小，说明光阑像D2 限制了物点的孔径角，故透镜2为孔径光阑。 5）像高（D/2）对入瞳中心的张角最小的为视场光阑D1对入瞳中心的张角：D2本身是入瞳中心D3对入瞳中心的张角：由于tgw3最小，所以光阑3是视场光阑
