文檔工程光學(xué)

工程光學(xué)第二章理想光學(xué)系統(tǒng)1、一個(gè)折射率為1.52的雙凸薄透鏡，其中一個(gè)折射面的曲率半徑是另一個(gè)折射面的2倍，且其焦距為5cm，則這兩個(gè)折射面的曲率半徑分別是（7.8）cm和（-3.9）cm。2、一個(gè)薄透鏡折射率為1.5，光焦度500D。將它浸入某液體，光焦度變成-1.00D，則此液體的折射率為（1.502）。3、反遠(yuǎn)距型光組由（一個(gè)負(fù)透鏡和一個(gè)正透鏡）組成，其特點(diǎn)是（工作距大于組合焦距）。4、遠(yuǎn)攝型光組由一個(gè)（正透鏡）和一個(gè)（負(fù)透鏡）組成，其主要特點(diǎn)是（焦距大于筒長(zhǎng)），因此該組合系統(tǒng)常用在（長(zhǎng)焦距鏡頭）的設(shè)計(jì)中。第三章平面與平面系統(tǒng)1、反射棱鏡在光學(xué)系統(tǒng)中的主要作用有（折疊光路）、（轉(zhuǎn)折光路）和轉(zhuǎn)像、倒像等，在光路中可等效為平行平板加（平面反射鏡）。2、某種波長(zhǎng)的光入射到頂角為60°的折射棱鏡，測(cè)得最小偏向角為42°15′，則該種玻璃對(duì)于入射波長(zhǎng)的折射率為（1.557）。3、唯一能完善成像的光學(xué)元器件是（平面反射鏡），利用其旋轉(zhuǎn)特性可制作光學(xué)杠桿進(jìn)行放大測(cè)量；利用雙光楔也可以實(shí)現(xiàn)（微小角度和微小位移）的測(cè)量，主要有（雙光楔旋轉(zhuǎn)測(cè)微）和（雙光楔移動(dòng)測(cè)微）兩種形式。4、用于制作光學(xué)元件的光學(xué)材料包括光學(xué)玻璃，（光學(xué)晶體）和（光學(xué)塑料）三類。選用光學(xué)玻璃時(shí)的兩個(gè)重要參數(shù)是（折射率）和（阿貝常數(shù)）。5、一個(gè)右手坐標(biāo)的虛物，經(jīng)一個(gè)直角屋脊棱鏡反射后，成（右手）坐標(biāo)的（虛）像。第四章光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制1、限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度的光闌是（孔徑光闌），而（漸暈光闌）在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步限制軸外物點(diǎn)的成像光束寬度。2、為減少測(cè)量誤差，測(cè)量?jī)x器一般采用（物方遠(yuǎn)心）光路。3、測(cè)量顯微鏡的孔徑光闌放置在（物鏡后焦平面上），視場(chǎng)光闌放置在（一次實(shí)像面處），如果用1/2″的CCD接收?qǐng)D像并用14″的監(jiān)視器觀察圖像，要求系統(tǒng)放大倍率為140倍，則顯微鏡的放大倍率是（5倍）。第五章光線的光路計(jì)算及像差理論1、實(shí)際像與（理想像）之間的差異稱為像差，包括單色像差和色差兩大類。其中，引起單色像差的主要原因是（孔徑）和（視場(chǎng)）。2、在球差、慧差、像散、場(chǎng)曲、畸變、位置色差和倍率色差這七種幾何像差中，只與孔徑相關(guān)的像差有（球差）和（位置色差），只與視場(chǎng)有關(guān)的像差是（畸變），與視場(chǎng)和孔徑都有關(guān)的像差有（3）種。3、在上述七種幾何像差中，不影響成像清晰度的像差有（2）種，使子午像和弧矢像不重合的像差是（像散），其初級(jí)量與視場(chǎng)的二次方成比例的像差有（場(chǎng)曲）和（像散）兩種，孔徑光闌位于單個(gè)折射球面球心時(shí)不可能產(chǎn)生的像差有（4）種，對(duì)于折射率相同，結(jié)構(gòu)參數(shù)相12、望遠(yuǎn)鏡是一種（大孔徑）、（小視場(chǎng)）的光學(xué)系統(tǒng)，因此要校正的像差是（球差）、（正弦差）和（位置色差），這些像差是與（孔徑）有關(guān)的。13、照相系統(tǒng)屬于（大孔徑）、（大視場(chǎng)）的光學(xué)系統(tǒng)，因此要校正的像差是（全部七種像差）。第六章典型光學(xué)系統(tǒng)及其像質(zhì)評(píng)價(jià)1、若某先生佩戴200度的近視眼鏡時(shí)正合適，則該眼鏡的焦距為（500）mm，該先生的遠(yuǎn)點(diǎn)距為（眼后0.5）m。2、人眼的物方焦距要比像方焦距（短）；若某人的遠(yuǎn)點(diǎn)距為眼后1m，則需要佩戴（100）度的老花鏡，其焦距是（1000）mm。3、使用放大鏡觀察物體時(shí)，孔徑光闌是（人眼瞳孔），視場(chǎng)光闌是（放大鏡框）。4、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是（光學(xué)間隔等于0）和（物鏡焦距大于目鏡焦距）。使用伽利略望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí)，孔徑光闌是（人眼瞳孔），視場(chǎng)光闌是（物鏡外框）。由于該系統(tǒng)的入窗和物面不重合，所以觀察大視場(chǎng)時(shí)一般存在（漸暈）現(xiàn)象。5、采用叉絲對(duì)直線的方法對(duì)準(zhǔn)時(shí)，入眼的對(duì)準(zhǔn)精度為15″，通過(guò)放大倍率10倍的望遠(yuǎn)鏡以同樣的方法瞄準(zhǔn)時(shí)對(duì)準(zhǔn)精度為（1.5″）。6、生物顯微鏡常用的透射照明方式有（臨界照明）和柯勒照明兩種?？吕照彰飨到y(tǒng)主要由（光源）、（柯勒鏡）、（聚光鏡）和兩個(gè)光闌組成，它與顯微鏡系統(tǒng)的光瞳銜接關(guān)系為（照明系統(tǒng)的出瞳與顯微鏡系統(tǒng)的入窗重合、照明系統(tǒng)的出窗與顯微鏡系統(tǒng)的入瞳重合）。7、顯微鏡常用的物鏡倍率是4×、10×、（40×）和100×，常用的目鏡倍率是5×、10×和（15×）。因此通常情況下，顯微鏡最大的放大倍率為（1500×）。為了兼顧顯微鏡分辨本領(lǐng)，與放大倍率的關(guān)系，其數(shù)值孔徑和視覺(jué)放大倍率應(yīng)滿足關(guān)系式為（500NA≤

≤1000NA）。8、有一浸液物鏡，物方為n=1.4的液體，像方為空氣。測(cè)得像方焦距為100mm，測(cè)其物方焦距為（-140）；若物鏡數(shù)值孔徑為0.7，則物方孔徑角為（30）度。9、一個(gè)8×開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡后加一個(gè)倒置的100×顯微鏡，整個(gè)系統(tǒng)的焦距是（0.3125）mm。10、攝影物鏡的三個(gè)重要參數(shù)是（焦距f’）、（視場(chǎng)角2

ω）和（相對(duì)孔徑D/f’）。其中（相對(duì)孔徑D/f’）影響像面的照度和分辨率。對(duì)攝影系統(tǒng)而言，焦距越長(zhǎng)，景深越（?。蝗胪睆皆酱?，景深也越（小）；拍攝距離越遠(yuǎn)，景深越（大）。11、已有一個(gè)焦距為150mm的物鏡，若想制作一個(gè)6×的望遠(yuǎn)鏡，應(yīng)選擇焦距為（25mm）的目鏡，分別采用開(kāi)普勒和伽利略望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)得到系統(tǒng)的機(jī)械筒長(zhǎng)為（175mm）和（125mm）。12、在變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，對(duì)像面移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕袡C(jī)械補(bǔ)償法和（光學(xué)補(bǔ)償法）兩種。機(jī)械補(bǔ)償法中，焦距的變化是通過(guò)（一個(gè)或者多個(gè)子系統(tǒng)的軸向移動(dòng)、改變光組間隔）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其變倍比為（f’max/f’min）。13、有一個(gè)變焦投影物鏡將投影圖片成像于投影屏幕上，如要是放大倍率再大些，焦距應(yīng)變得更（?。┮恍藭r(shí)如果相對(duì)孔徑不變，像面照度會(huì)變得更（暗）。14、評(píng)價(jià)小像差光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量可以選用（瑞利判斷）、（中心點(diǎn)亮度）和光學(xué)傳遞函數(shù)方法；評(píng)價(jià)大像差光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量可以選用（分辨率）、（點(diǎn)陣圖）和光學(xué)傳遞函數(shù)方法。其中最客觀全面的方法是（光學(xué)傳遞函數(shù)法）。幾何光學(xué)期末考試仿真試卷一1、照明系統(tǒng)與成像系統(tǒng)之間的銜接關(guān)系為：1）（照明系統(tǒng)的拉赫不變量要大于成像系統(tǒng)的拉赫不變量）；2）（保證兩個(gè)系統(tǒng)的光瞳銜接和成像關(guān)系）。2、轉(zhuǎn)像系統(tǒng)分（棱鏡式）和（透鏡）兩大類，其作用是（使物鏡所成的倒像轉(zhuǎn)變?yōu)檎瘢?、一學(xué)生帶500度近視鏡，則該近視鏡的焦距是（-0.2m），該學(xué)生裸眼所能看清的最遠(yuǎn)距離為（眼前0.2m）。4、在軍用望遠(yuǎn)鏡總通常會(huì)加入普羅I型轉(zhuǎn)像棱鏡，它在系統(tǒng)中所起的作用是（倒像）、（折疊光路）和（補(bǔ)償光程）。5、用于制作光學(xué)零件的光學(xué)材料包括光學(xué)玻璃、（光學(xué)晶體）和（光學(xué)塑料）三類。選用光學(xué)玻璃時(shí)的兩個(gè)重要參數(shù)是（折射率）和（阿貝數(shù)）。幾何光學(xué)期末考試仿真試卷二完善成像條件可以等價(jià)表述為：1）（入射波面為球面波時(shí)，出射波面也為球面波）；2）（入射光為同心光束時(shí)，出射光也為同心光束）。唯一能成完善像的光學(xué)元件是（平面反射鏡）。一個(gè)右手坐標(biāo)系的虛物，經(jīng)過(guò)一個(gè)屋脊棱鏡的屋脊反射后，成（右手）坐標(biāo)系的（虛）像。限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度的光柵是（孔徑光闌），而（漸暈光闌）在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步限制軸外物點(diǎn)的成像光束寬度。近視眼將位于無(wú)限遠(yuǎn)