《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試試卷》2015(1)

1、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試試卷（ A 卷）2014學(xué)年第 2 學(xué)期考試科目： 工程光學(xué)考試類型：（閉卷）考試 考試時(shí)間： 120 分鐘 學(xué)號(hào) 姓名 年級(jí)專業(yè)題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)閱人得分、填空題 （本大題共 12小題，每空 1分，共 20分）1. 光學(xué) 系統(tǒng) 垂軸 放 大 率 、軸 向放 大 率 為及角放大率之間的關(guān)系為2. 發(fā)生全反射的條件為 光從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上 ;入射角大于或等于臨界角。3. 一個(gè)折射率為 1.5，曲率半徑為 50mm的折射球面，在其前方 200mm光軸上有物點(diǎn)經(jīng)球面成像，求像點(diǎn)離球面頂點(diǎn)的距離為 200 mm。（類似做法）4. 一個(gè)折射率為 1.52的雙凸薄

2、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 6cm，則這兩個(gè)折射面的曲率半徑分別是 9.36 cm和-4.68 cm。5. 遠(yuǎn)攝型光組由 一個(gè)正透鏡一個(gè)負(fù)透鏡 組成，其特點(diǎn)是 焦距大于筒長(zhǎng) 用于長(zhǎng)焦距鏡頭6. 兩平面反射鏡的夾角為 250 ，光線從其中一個(gè)平面鏡入射，從另一個(gè)出射，則 出射光線與入射光線的夾角為 130度 ，當(dāng)該系統(tǒng)繞其棱邊旋轉(zhuǎn)一周， 出射光線 方向 不變 （改變，不變）。7. 有一折射棱鏡，其頂角為 600，某種波長(zhǎng)的光從折射棱鏡的一個(gè)面入射，從另 0'一個(gè)面出射時(shí)，測(cè)得最小偏向角為 42 15 ，則該棱鏡對(duì)于入射波長(zhǎng)的折射率為 1.557 。

3、8. 有一盛滿水的容器，水的折射率為 4/3，水面的高度為 300mm,在容器底部放 一塊硬幣，人眼以接近垂直水面方向觀察硬幣，則硬幣經(jīng)水成像后，像離水面 的距離為 225 mm。9. 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10已知照相物鏡的入瞳直徑為 2a, 彌散斑對(duì)人眼的極限分辨角為 ,若遠(yuǎn)景深度，此時(shí)，近景位置 P2為 a/11. 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'' 的 CCD接收?qǐng)D像并用 15'' 的監(jiān)視器觀察圖像，要求系 統(tǒng)放大倍率為

4、 150倍，則顯微鏡的放大率為 10倍 （150/15*1） 。12. 單色光成像會(huì)產(chǎn)生性質(zhì)不同的五種像差，分別為球差、慧差、場(chǎng)曲、像散、 畸變 ，白光產(chǎn)生的色差有兩種，即位置色差和 倍率色差 。得分二、選擇題（本大題共 10小題，每小題 2分，共20分）81. 已知真空中的光速 c 3× 108, 則光在折射率為 1.65的火石玻璃中的光速為（ B ） （當(dāng)光在火石玻璃中 ,n=1 65 時(shí),v=1 82×108m s）8 8 8（A）1.718×108。（B）1.818×108。（C）1.918×108。（D）以上都不是。2. 一個(gè)物體經(jīng)針

5、孔相機(jī)在屏上成像的大小為 60mm, 若將屏拉遠(yuǎn) 50mm，像的大 小變?yōu)?70mm，則屏到針孔的初始距離為（ C ）50/（70-60）*60 （A）100mm。（B）200mm。（C）300mm。（ D）400mm。3. 有一置于空氣中的理想光學(xué)系統(tǒng)，其垂軸放大率0 ，則正確的是 （A ） 物像位于系統(tǒng)的同側(cè)。角放大率 0 。像高大于物高。光學(xué)系統(tǒng) 的焦距為正。（A）（ B） （C） （D）4. 將兩個(gè)焦距分別為 f1' 和 f2' 的已知光組組合在一起則正確的是（ B ） 若 f1' 和 f2' 均為正值，則組合后的光組焦距 f '為正。 （錯(cuò)）

6、當(dāng)光學(xué)間隔 0 時(shí)，組合后光組的光焦度為 0 。 當(dāng)光學(xué)間隔 增大時(shí)，組合后光組的焦距值變小。 當(dāng)兩光組密接時(shí)，組合光組的焦距 f ' f1' f2' 。（ 錯(cuò)）（A） （B） （C） （ D）5. 在生物顯微鏡系統(tǒng)中加入場(chǎng)鏡后，將會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況？（ C ） （A）系統(tǒng)的放大率變大。 （不變 ）（B）出瞳距不變。 （C）在保證相同漸暈系數(shù) 的情況下，目鏡的通光口徑變小。 （ D）在保證相同漸暈系數(shù)的情況下，物鏡的 通光口徑變小。6. 在光學(xué)系統(tǒng)中， 沒(méi)有 共軛關(guān)系的是：（ D ）（ A）入瞳和出瞳。（ B）入窗和出窗。（C）物方主點(diǎn)和像方主點(diǎn)。（D）物方焦點(diǎn)和像方焦

7、點(diǎn)。7. 物方遠(yuǎn)心光路具有下列屬性：（ B ）物方主光線通過(guò)物方焦點(diǎn)。 像方主光線通過(guò)像方焦點(diǎn)。 物方主光線平行于光軸。 像方主光線平行于光軸。（A） （B）（ C） （D）8. 下列不是 齊明點(diǎn)的是：（ C ） （A）物點(diǎn)和像點(diǎn)均位于球面頂點(diǎn)。 （B）物點(diǎn)和像點(diǎn)均位于球面的曲率中心。（C）物點(diǎn)位于 L （n n'）r /n。D）物點(diǎn)位于 L (n n')r /n 。9. 下面像差中只與視場(chǎng)有關(guān)的是：（ D ） 正弦差。 慧差。 畸變。 細(xì)光束場(chǎng)曲。 （A） （B） （C） （ D）10. 下面像差中只與孔徑有關(guān)的是：（ A ） 球差。慧差。細(xì)光束場(chǎng)曲。位置色差。 （A） （B

8、） （C） （ D）得分三、作圖題 （本大題共 2小題，每小題 5分，共 10分）1. 用圖解法求 AB的像 A'B'。四、簡(jiǎn)答題 （本大題共 3小題，每小題 6分，共 18分）1. 簡(jiǎn)述光學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中瑞利判斷的內(nèi)容和優(yōu)缺點(diǎn)。2. 為了保證測(cè)量精度，測(cè)量?jī)x器一般采用什么光路？為什么？ 為了保證測(cè)量精度，測(cè)量?jī)x器一般采用物方遠(yuǎn)心光路。由于采用物方遠(yuǎn)心光路 時(shí)，孔徑光闌與物鏡的像方焦平面重合，無(wú)論物體處于物方什么位置，軸外物 點(diǎn)參與成像的主光線是重合的，即軸外點(diǎn)成像光束在接收面上形成的彌散斑中 心是相同的。這樣，雖然調(diào)焦不準(zhǔn)，也不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。3. 顯微物鏡、望遠(yuǎn)物鏡、照相物鏡各

9、應(yīng)校正什么像差？為什么？顯微物鏡和望遠(yuǎn)物鏡應(yīng)校正與孔徑有關(guān)的像差，如：球差、正弦差等。照相物鏡則應(yīng)校正與孔徑和視場(chǎng)有關(guān)的所有像差。因?yàn)轱@微和望遠(yuǎn)物鏡是大孔徑、小視場(chǎng)系統(tǒng)，而照相物鏡則是一個(gè)大孔徑、大視場(chǎng)系統(tǒng)。五、計(jì)算題 （本大題共 4小題，每小題 8分，共 32分） 1. 已知，r2 20mm的雙凸透鏡，置于空氣中。物 A位于第一球面前 50mm處，第面鍍反射膜。該物鏡所成實(shí)像 B位于第一球面前 5mm ，如圖所示。若按薄透鏡訂處理，求該透鏡的折射率線2. 一個(gè)短焦距物鏡，已知其焦距35 mm,筒長(zhǎng) L 65mm ，工作距離lk'50mm，按最簡(jiǎn)單的薄透鏡系統(tǒng)考慮，求系統(tǒng)的主面位置lH

10、' ,lH ，主面間隔d，組成光組的焦距 f1',f 2'。lH=21mml H'=-15mm3. 有一等邊折射三棱鏡，用 K9 玻璃制成，其折射率為 1.5163。求光線經(jīng)過(guò)該棱 鏡折射后產(chǎn)生的最小偏向角及對(duì)應(yīng)的入射角。如圖4 10所示 ,由題意知 ,取得最小偏向角時(shí) ,出射光線與入射光線對(duì)稱 ,有 i2=l1"=30 °第一面,由上折射率公式得 sini1=n.sini1"=1 5163 × sin30 ° =706 所以i1=49 3°解得 m=38 6 °訂線4. 相距50mm共軸放置的兩個(gè)薄透鏡 L1和L2 ，它們的焦距分別為 90mm和30mm、 直徑分別為 60mm和40mm，在兩透鏡之間距 L2 為20mm處放置一