1、工程光学模拟试卷 5 及答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 像差的定义是( ) ，轴外点单色光以细光束成像时产生的像差有( )、( )和( )。2 变焦系统由多个子系统组成，焦距的变化是通过( )来实现的，其变倍比为( )。3 选用透射光学材料时的两个重要参数是( )和( )，而对于反射材料而言，由于它不存在( )，表征其光学特性的唯一参数是( ) 。4 常见反常眼的类型有( )三种。某人眼睛的近点为眼前 125cm，为了能看清眼前25cm 处的物体需要配一副( ) 度的眼镜。5 一个 5cm 高的物体放在球面反射镜前 10cm 处，能够成 1cm 高虚像，则反
2、射镜的曲率半径为( )cm，其形状为 ( )。6 对照相系统而言，焦距越长，景深越( )；入瞳直径越大，景深越( )；拍摄距离越大，景深越( ) 。7 光学上常用( ) 方法来测量玻璃的折射率，具体方法是( )，然后代入公式( )就可求出玻璃的折射率。8 物、像的虚实与物像方光束会聚与发散情况相对应，实物、虚像对应( )光束，虚物、实像对应( ) 光束。虚物不能人为设定，它是( )而得到的。物像对应的空间范围是( )。9 已知一个光振动可表示为的 E(z，t)=10 3sin (3106z-91014t)Vm ，则其波长为( )，频率为( )。10 两平板玻璃一端相接，距相接点 20cm 处夹
3、一直径 005mm 的细丝，当用波长为 589nm 的光波垂直照射时，相邻暗纹的间距为( )mm。11 波长为 06m 的一束平行光照射在宽度为 20m的单缝上，透镜焦距为200mm，则零级夫琅和费衍射斑的半角宽度为( )rad，幕上零级斑线宽为( )mm。12 光波垂直照射缝距为 08mm 的双缝，在与双缝相距 16m 的屏上测得两个第2 级极大相距 5mm，由此可知光波的波长是( )nm。13 某一光源发射中心波长为 600nm 的光波，原子发射时间是 10-9s，则光源发出光波的波长宽度为( )nm 。14 麦克尔逊干涉仪的反射镜 M1 移动 0233mm 时，条纹被吞没了 792 条，
4、则照射光源的波长为( )nm 。15 一束右旋圆偏振光垂直入射到一块石英 14 波片上，出射光的偏振态为( )；若该右旋圆偏振光垂直入射到一块石英 18 波片上，出射光的偏振态为( )。(设波片光轴均在 x 轴方向)16 一束光由水(n=43)射到某种玻璃 (n=152)中，反射光全偏振，光波的入射角为( )。17 波长为 5893nm 的钠黄光垂直入射到光栅上，测得第二级谱线的偏角为 288。用另一束波长的单色光入射时，它的第一级谱线偏角是 1330，则未知光波的波长为( )nm。18 两光波的波动方程分别为 E1=cos(t+kz)和 E2=cos(t-kz)，两波叠加后会产生( )现象，
5、合成波的复振幅为( ) 。二、简答题19 摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质?20 为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路?为什么?21 显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么?22 评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点?工程光学模拟试卷 5 答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 【正确答案】 (光学系统成像时，实际像和理想像的差异)(像散)(场曲)( 畸变)2 【正确答案】 (一个或多个子系统的轴向移动、改变光组间隔)(f maxf min)3 【正确答案】 (折射率)(阿贝常数)( 色散)(对各种色光的反射率)4
6、【正确答案】 (近视、远视和散光)(320)5 【正确答案】 (5)(凸)6 【正确答案】 (小)(小)(大)7 【正确答案】 (测量棱角最小偏向角的)(把被测玻璃加工成顶角为 60的折射棱镜，测得最小偏向角)(sin(+ m)sin /2)8 【正确答案】 (发散同心)(会聚同心)( 前一个光学系统所成的实像被当前系统所截 )(-，+) 9 【正确答案】 (66667nm)(4510 14HZ)10 【正确答案】 -1.1811 【正确答案】 (003)(12)12 【正确答案】 -62513 【正确答案】 (1210 -3)14 【正确答案】 -58815 【正确答案】 (线偏光)(右旋椭
7、圆偏振光)16 【正确答案】 (4874)17 【正确答案】 -583.518 【正确答案】 (驻波)(E=-2sin kzsin f)二、简答题19 【正确答案】 摄影物镜的三个重要参数是：焦距 f、相对孔径 Df和视场角2。焦距影响成像的大小，相对孔径影响像面的照度和分辨率，视场角影响成像的范围。20 【正确答案】 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，轴外物点参与成像的主光线是重合的，即轴外点成像光束在接收面上形成的弥散斑中心是相同的。这样，虽然调焦不准，也不会产生测量误差。21 【正确答案】 显
8、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。因为显微和望远物镜是大孔径、小视场系统，而照相物镜则是一个大孔径、大视场系统。22 【正确答案】 评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh)判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数(OTF)法 5 种。瑞利判断便于实际应用，但它有不够严密之处，只适用于小像差光学系统；中心点亮度法概念明确，但计算复杂，它也只适用于小像差光学系统；分辨率法十分便于使用，但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响，结果不够客观，而且它只适用于大像差系统；点列图法需要进行大量的光线光路计算；光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法，既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响，既适用于大像差光学系统的评价
