工程光学期末考试题文档格式.docx

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为什么？

为了保证测量精度，测量仪器一般采用物方远心光路。

由于采用物方远心光路时，孔径光阑与物镜的像方焦平面重合，无论物体处于物方什么位置，它们的主光线是重合的，即轴外点成像光束的中心是相同的。

这样，虽然调焦不准，也不会产生测量误差。

3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？

显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差，如：

球差、正弦差等。

照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。

因为显

2．求像A'

B'

3．求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距

4．判断光学系统的成像方向

5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场

6．判断棱镜的成像方向

三．填空：

（共10分，每题2分）

1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为：

①__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量___

②__保证两个系统的光瞳衔接和成像关系_________________

2．转像系统分___棱镜式___________和___透镜式__________两大类，

其作用是：

_使物镜所成的倒像转变为正像。

3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_____-0.2米________,

该学生裸眼所能看清的最远距离为___眼前0.2米__________。

4．光通过光学系统时能量的损失主要有：

_两透明介质面上的反射损失______,

__介质吸收的损失_____________和_____反射面的光能损失__。

5．激光束聚焦要求用焦距较__短____的透镜，准直要用焦距较__长______的透镜。

四．计算题：

（共60分）

1．一透镜焦距

，如在其前边放置一个

的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。

（10分）

解：

求得：

组合后的焦距是-180mm。

基点位置如图所示。

其光路图如下所示：

2．已知，

的双凸透镜，置于空气中。

物A位于第一球面前

处，第二面镀反射膜。

该物镜所成实像B位于第一球面前

，如图所示。

若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。

（20分）

l2

-l3

-l2'

=-l3'

-l=50

d

A

B

A'

l1'

设：

透镜的折射率为n

物点A经

折射成像在A'

处，将已知条件

代入公式

得

----①

A'

经

反射后，成像于B'

点。

故将

，代入反射面公式

，得：

----②

B'

点再经

折射成像在B点。

根据光路的可逆性，将B视为物，B'

点视为像，有

，代入折射公式，得：

----③

由①②③式解得：

透镜的折射率为1.6。

3．已知物镜焦距为

，相对孔径

，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为

，物镜最后一面到像平面的距离为

（1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；

（8分）

（2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为

，求望远镜的视觉放大率；

（4分）

（3）求目镜的焦距、放大率；

（4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；

（6分）

（5）望远镜的分辨率；

（2分）

（6）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。

（7）画出光路图。

根据题意，画出物镜的结构图如下：

f'

=500

400

300

H'

F'

u2'

h1

F1'

h2

u1'

（1）将

和

代入公式 

将

代入牛顿公式 

（2）因

，则：

（3）

， 

（4）望远镜系统的结构如下图所示：

-fe=20

物镜

目镜

孔径光阑

代入公式

，

得出瞳距：

（5）

（6）

（7）望远系统光路图如下：