應(yīng)用光學(xué)習(xí)題50551_第1頁
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文檔簡介

1、應(yīng)用光學(xué)習(xí)題一、簡答題1、幾何光學(xué)的基本定律及其內(nèi)容是什么?P32、理想光學(xué)系統(tǒng)的基點和基面有哪些?3、什么是光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌和視場光闌?4、常見非正常眼有哪兩種?如何校正常見非正常眼?P505、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?6、什么是共軸光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)物空間、像空間?7、如何確定光學(xué)系統(tǒng)的視場光闌? 8、成像光學(xué)系統(tǒng)有哪兩種色差?試說明它們的成因?9、對目視光學(xué)儀器的共同要求是什么?10、什么是理想光學(xué)系統(tǒng)的分辨率?寫出望遠(yuǎn)鏡的分辨率表達(dá)式。11、什么是理想像和理想光學(xué)系統(tǒng)?12、理想光學(xué)系統(tǒng)有何特點?P1113、簡述單平面鏡的成像特性。P6814、雙平面鏡

2、的成像特性。P6915、什么是光闌?P8915、光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的作用及其分類。P9116、簡述孔徑光闌確定方法。17、簡述視場光闌的確定方法。18、什么是光學(xué)系統(tǒng)的景深?P9919、什么是光學(xué)系統(tǒng)的像差?20、單色光的幾何像差有哪些?復(fù)色光的幾何像差有哪些?21、什么是光學(xué)系統(tǒng)的球差?22、什么是光學(xué)系統(tǒng)的慧差?23、什么是光學(xué)系統(tǒng)的像散?24、什么是光學(xué)系統(tǒng)的色差?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 。2、入瞳孔徑越大,則景深越 ;對準(zhǔn)平面距離越遠(yuǎn),則景深越 。3、會引起像模糊的單色像差有: , , , 。4、兩種遠(yuǎn)心光路分別是: , 。5、近視眼能看清楚的最

3、遠(yuǎn)距離為0.5m,則應(yīng)該佩戴 度的負(fù)透鏡。6、某人戴250度的近視眼鏡,此人的遠(yuǎn)點距離是 米,所戴眼鏡是焦距為 米的 (填“正”或“負(fù)”)透鏡。7、照相機(jī)中的可變光闌起的是 光闌的作用,它限制的是 ;而底片框起的是 光闌的作用,它限制的是 。8、幾何光學(xué)三個基本定律是: , , 。9、空間為物空間的范圍為: ,像空間的范圍為 :10、以球面頂點O為原點,球心C在O點右側(cè),則曲率半徑 r為 (正或負(fù)),球心C在O點左側(cè),則曲率半徑 r為 (正或負(fù))。11、近軸光區(qū)成像時,單個折射球面物像位置公式可表示為其中Q稱為: 不變量。其中J稱為: 不變量12、近軸光區(qū)成像時,垂軸放大率為 ,若>0,

4、 即 y 與 y 同號,表示成 立像。反之成 立像。若>0, 即 l 與 l 同號,表示物象在折射球面 (同側(cè)或異側(cè)),物像虛實 (相反或相同)。反之l 與 l 異號,物像虛實 (相同或相反)。若| >1, 則| y | > | y |,成 (放大或縮?。?的像,反之 |y | < | y |,成 (放大或縮?。┑南?。13、理想光學(xué)系統(tǒng),物像關(guān)系具有以下性質(zhì):(1)物空間一個物點對應(yīng)像空間中唯一的像點,這種一一對應(yīng)關(guān)系稱為 ,這兩個對應(yīng)點稱為 。(2)物空間中每一條直線對應(yīng)于像空間中唯一相應(yīng)直線,這兩條直線稱為 。(3)物空間中每一個平面對應(yīng)于像空間中唯一平面,這兩個面

5、稱為 面。(4)如果物空間任意一點D位于直線BC上,那么其在像空間的像D也必位于BC的 線BC上。14、表征光組特性的點、面稱為 點和 面。15、主平面的垂軸放大率為 。16、對于單個折射球面而言,物方主點H,像方主點H和頂點O 相 ,而且物方主平面和像方主平面與球面頂點O 。17、以焦點為原點的物像位置公式 ,通常稱為 公式,其中x是以物方焦點為原點的物距。稱為 ;以主點為原點的物像位置公式 ,稱為 公式,其中l(wèi)是 主點為原點的像距,稱為像距。18、空氣中,光焦度可表示為 ,它表示光學(xué)系統(tǒng)對光束匯聚(或發(fā)散)的本領(lǐng)。f 或 f 越小,越大。(1)若>0, (f >0) ,光組是

6、(匯聚或發(fā)散)光組,愈大, (匯聚或發(fā)散)本領(lǐng)愈大,反之亦然。(2)若<0, (f <0),光組是 (匯聚或發(fā)散)光組,絕對值愈大,光組是 (匯聚或發(fā)散)本領(lǐng)愈大,反之亦然。(3)若平行平板,f 為, 0,對光束不起 (匯聚或發(fā)散)作用。19、通過物方節(jié)點的入射光線,經(jīng)光組后其出射光線必經(jīng)過 (像方或物方)節(jié)點,且方向 (不變或改變)。20、眼睛有兩類調(diào)節(jié)功能,分別為: 調(diào)節(jié) 和 調(diào)節(jié)。21、所謂近視眼就是其遠(yuǎn)點在眼睛前方 (有限或無限)距離處,這是由于屈光 (過度不足),像方焦點位于視網(wǎng)膜的 (前面或后面)所致,因此,只有眼前 (有限或無限)距離處的物體才能清晰成像在視網(wǎng)膜上。對

7、應(yīng)著負(fù)視度,配上適當(dāng)?shù)?(正或負(fù))光焦度眼鏡后,即可使無限遠(yuǎn)物體成像于眼睛的遠(yuǎn)點上,然后再經(jīng)眼睛成像于網(wǎng)膜上,因而眼鏡矯正了眼睛的缺陷。21、所謂遠(yuǎn)視眼就是其近點距離 (增加或減小),這是由于屈光 (過度不足),像方焦點位于視網(wǎng)膜的 (前面或后面)所致,因此,射入眼睛的光束只有是會聚時,才能正好聚焦在視網(wǎng)膜上。對應(yīng)著正視度,需以 (正或負(fù))透鏡矯正。22、近視眼,將 (遠(yuǎn)點或近點)矯正到無限遠(yuǎn),遠(yuǎn)視眼,將 (遠(yuǎn)點或近點)矯正到明視距離。23、凡 次鏡面反射或 次鏡面反射的像稱為鏡像,物的坐標(biāo)關(guān)系若為右手,則像的坐標(biāo)關(guān)系為 手;凡 次鏡面反射或 次鏡面反射的像稱為 像,物的坐標(biāo)關(guān)系若為右手,則像

8、的坐標(biāo)關(guān)系為 手。24、單正透鏡會產(chǎn)生 (負(fù)或正)值球差,也稱為球差校正 (過校正或欠校正);單負(fù)透鏡會產(chǎn)生 (負(fù)或正)值球差,也稱為球差校正 (過校正或欠校正)。25、望遠(yuǎn)鏡分辨率以能分辨的 對望遠(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 表示;顯微鏡的分辨率以物平面上能分辨的兩物體間的 距離表示。三、作圖題1、畫出光組的焦點F和( n = n )。2、求虛物AB的像。AHHFFB3、畫出虛線框內(nèi)應(yīng)放置何種棱鏡。 zyxzyx4、求棱鏡反射后像的坐標(biāo)系方向、xyz屋脊棱鏡5、求棱鏡反射后像的坐標(biāo)系方向。6、求實物A的像。5、求虛物A的像。6、求棱鏡反射后像的坐標(biāo)系方向。xyz7

9、、畫出虛線框內(nèi)應(yīng)放置何種棱鏡。xyzxyz四、計算題1、如圖,高15mm的物AB位于折射球面前150mm處,球面半徑為30mm,物方為空氣,像方介質(zhì)折射率為1.5,求像的位置、大小、正倒和虛實。A2、一組合系統(tǒng)如圖所示,薄正透鏡的焦距為20mm,薄負(fù)透鏡的焦距為mm,兩單透鏡之間的間隔為10mm,當(dāng)一個物體位于正透鏡前方100mm處,求組合系統(tǒng)的垂軸放大率和像的位置。3、欲將一架-250倍的顯微鏡改裝為望遠(yuǎn)鏡,已知顯微鏡物鏡的焦距為10mm,筒長d = 230mm,若不改變筒長,則應(yīng)該配焦距為多少的物鏡?改裝后望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)為多少?4、 已知放大鏡焦距f=25mm,通光孔徑D1=25mm,人

10、眼瞳孔D2=2mm,它位于放大鏡后50mm處,物體位于放大鏡前23mm處。試確定系統(tǒng)的孔徑光闌和視場光闌,并求入瞳、出瞳及入窗、出窗的位置和大小。5、已知一個5倍的伽利略望遠(yuǎn)鏡,其物鏡又可作放大鏡,其視角放大率亦為5倍。試求物鏡、目鏡的焦距。6、已知一透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)如下(單位是mm):r1=10,n1=1.0,d1=5,r2=50,。高度y1=10 mm的物體位于透鏡前l(fā)1=100mm處,求像的位置和大小。7、光源位于的透鏡前40mm處,問屏放在何處能找到光源像?垂軸放大率等于多少?若光源及屏位置保持不變,問透鏡移到什么位置時,能在屏上重新獲得光源像,此時放大率等于多少?8、如圖,有一薄凸透鏡焦距100mm,其框直徑D40mm,在它前面50mm處有一光孔,直徑D1為30mm,若軸上物點A在透鏡前方500mm處時,求系統(tǒng)的孔徑光闌、入瞳、出瞳、視場光闌、入窗、出窗?9、已知一光學(xué)系統(tǒng)由三個零件組成,透鏡1其焦距 f1= - f1 =100mm,口徑D1 =

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