应用光学习题50838Word格式.docx

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采取什么途径可以提高极限分辨角？

6、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？

7、如何确定光学系统的视场光阑？

8、成像光学系统有哪两种色差？

试说明它们的成因？

9、对目视光学仪器的共同要求是什么？

10、什么是理想光学系统的分辨率？

写出望远镜的分辨率表达式。

11、什么是理想像和理想光学系统？

12、理想光学系统有何特点？

13、简述单平面镜的成像特性。

14、双平面镜的成像特性。

15、什么是光阑？

15、光阑在光学系统中的作用及其分类。

16、简述孔径光阑确定方法。

17、简述视场光阑的确定方法。

18、什么是光学系统的景深？

19、什么是光学系统的像差？

20、单色光的几何像差有哪些？

复色光的几何像差有哪些？

21、什么是光学系统的球差？

22、什么是光学系统的慧差？

23、什么是光学系统的像散？

24、什么是光学系统的色差？

二、填空题

1、在空气和折射率为2的介质界面上发生全反射的临界角是。

2、入瞳孔径越大，则景深越；

对准平面距离越远，则景深越。

3、会引起像模糊的单色像差有：

，，

，。

4、两种远心光路分别是：

5、近视眼能看清楚的最远距离为0.5m，则应该佩戴度的负透镜。

6、某人戴250度的近视眼镜，此人的远点距离是米，所戴眼镜是焦距为米的（填“正”或“负”）透镜。

7、照相机中的可变光阑起的是光阑的作用，它限制的是；

而底片框起的是光阑的作用，它限制的是

。

8、几何光学三个基本定律是：

，，

。

9、空间为物空间的范围为：

，像空间的范围为：

10、以球面顶点O为原点，球心C在O点右侧，则曲率半径r为（正或负），球心C在O点左侧，则曲率半径r为（正或负）。

11、近轴光区成像时，单个折射球面物像位置公式可表示为

其中Q称为：

不变量。

其中J称为：

不变量

12、近轴光区成像时，垂轴放大率为，若β>

0,即y与y’同号，表示成立像。

反之成立像。

若β>

0,即l与l’同号，表示物象在折射球面（同侧或异侧），物像虚实（相反或相同）。

反之l与l’异号，物像虚实（相同或相反）。

若|β|>

1,则|y’|>

|y|，成（放大或缩小）的像，反之|y’|<

|y|，成（放大或缩小）的像。

13、理想光学系统，物像关系具有以下性质：

（1）物空间一个物点对应像空间中唯一的像点，这种一一对应关系称为，这两个对应点称为。

（2）物空间中每一条直线对应于像空间中唯一相应直线，这两条直线称为。

（3）物空间中每一个平面对应于像空间中唯一平面，这两个面称为面。

（4）如果物空间任意一点D位于直线BC上，那么其在像空间的像D’也必位于BC的线B’C’上。

14、表征光组特性的点、面称为点和面。

15、主平面的垂轴放大率为。

16、对于单个折射球面而言，物方主点H，像方主点H’和顶点O相，而且物方主平面和像方主平面与球面顶点O。

17、以焦点为原点的物像位置公式，，通常称为公式，其中x是以物方焦点为原点的物距。

称为；

以主点为原点的物像位置公式，称为公式，其中l’是主点为原点的像距，称为像距。

18、空气中，光焦度可表示为，它表示光学系统对光束汇聚（或发散）的本领。

f’或f越小，Ф越大。

（1）若Φ>

0,（f’>

0），光组是（汇聚或发散）光组，Φ愈大，（汇聚或发散）本领愈大，反之亦然。

（2）若Φ<

0,（f’<

0），光组是（汇聚或发散）光组，Φ绝对值愈大，光组是（汇聚或发散）本领愈大，反之亦然。

（3）若平行平板，f’为＋∞，Φ＝0，对光束不起（汇聚或发散）作用。

19、通过物方节点的入射光线，经光组后其出射光线必经过（像方或物方）节点，且方向（不变或改变）。

20、眼睛有两类调节功能，分别为：

调节和调节。

21、所谓近视眼就是其远点在眼睛前方（有限或无限）距离处，这是由于屈光（过度不足），像方焦点位于视网膜的（前面或后面）所致，因此，只有眼前（有限或无限）距离处的物体才能清晰成像在视网膜上。

对应着负视度，配上适当的（正或负）光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上，因而眼镜矫正了眼睛的缺陷。

21、所谓远视眼就是其近点距离（增加或减小），这是由于屈光（过度不足），像方焦点位于视网膜的（前面或后面）所致，因此，射入眼睛的光束只有是会聚时，才能正好聚焦在视网膜上。

对应着正视度，需以（正或负）透镜矫正。

22、近视眼，将（远点或近点）矫正到无限远，远视眼，将（远点或近点）矫正到明视距离。

23、凡次镜面反射或次镜面反射的像称为镜像，物的坐标关系若为右手，则像的坐标关系为手；

凡次镜面反射或次镜面反射的像称为像，物的坐标关系若为右手，则像的坐标关系为手。

24、单正透镜会产生（负或正）值球差，也称为球差校正（过校正或欠校正）；

单负透镜会产生（负或正）值球差，也称为球差校正（过校正或欠校正）。

25、望远镜分辨率以能分辨的对望远镜的张角表示；

照相系统的分辨率以像平面上每毫米能分辨的表示；

显微镜的分辨率以物平面上能分辨的两物体间的距离表示。

三、作图题

1、画出光组的焦点F和

（n=n’）。

2、求虚物AB的像。

3、画出虚线框内应放置何种棱镜。

4、求棱镜反射后像的坐标系方向、

5、求棱镜反射后像的坐标系方向。

6、求实物A的像。

5、求虚物A的像。

6、求棱镜反射后像的坐标系方向。

7、画出虚线框内应放置何种棱镜。

四、计算题

1、如图，高15mm的物AB位于折射球面前150mm处，球面半径为30mm，物方为空气，像方介质折射率为1.5，求像的位置、大小、正倒和虚实。

2、一组合系统如图所示，薄正透镜的焦距为20mm，薄负透镜的焦距为

mm，两单透镜之间的间隔为10mm，当一个物体位于正透镜前方100mm处，求组合系统的垂轴放大率和像的位置。

3、欲将一架-250倍的显微镜改装为望远镜，已知显微镜物镜的焦距为10mm，筒长d=230mm，若不改变筒长，则应该配焦距为多少的物镜？

改装后望远镜的放大倍数为多少?

4、已知放大镜焦距f’=25mm，通光孔径D1=25mm，人眼瞳孔D2=2mm，它位于放大镜后50mm处，物体位于放大镜前23mm处。

试确定系统的孔径光阑和视场光阑，并求入瞳、出瞳及入窗、出窗的位置和大小。

5、已知一个5倍的伽利略望远镜，其物镜又可作放大镜，其视角放大率亦为5倍。

试求物镜、目镜的焦距。

6、已知一透镜结构参数如下（单位是mm）：

r1=10，n1=1.0，d1=5，

，r2=－50，

。

高度y1=10mm的物体位于透镜前l1=－100mm处，求像的位置和大小。

7、光源位于

的透镜前40mm处，问屏放在何处能找到光源像？

垂轴放大率等于多少？

若光源及屏位置保持不变，问透镜移到什么位置时，能在屏上重新获得光源像，此时放大率等于多少？

8、如图，有一薄凸透镜焦距

＝100mm，其框直径D＝40mm，在它前面50mm处有一光孔，直径D1为30mm，若轴上物点A在透镜前方500mm处时，求系统的孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑、入窗、出窗？

9、已知一光学系统由三个零件组成，透镜1其焦距f1′=-f1=100mm，口径D1=40mm；

透镜2的焦距f2′=-f2=120mm，口径D2=30mm，它和透镜1之间的距离为d1=20mm；

光阑3口径为20mm，它和透镜2之间的距离d2=30mm。

物点A的位置L1=-200mm；

试确定该光组中，哪一个光孔是孔径光阑。

解答见第五章PPT。

10、求题9中光组的视场光阑。