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1、工程光學(xué)期末考試試卷
一.判斷題：（共10分，每題2分）
1光線是沿直線傳播的（X）
2理想光學(xué)系統(tǒng)的物方主平面與像方主平面共軻（，）
3入射光線不變，平面反射鏡旋轉(zhuǎn)（））角，則反射光線也旋轉(zhuǎn)（（）角（X）
4具有相同的物鏡焦距和視角放大率的伽利略與開普勒望遠(yuǎn)鏡，開普勒望遠(yuǎn)鏡筒長(zhǎng)要長(zhǎng)（，）
5顯微系統(tǒng)用于測(cè)長(zhǎng)等目的時(shí)，為消除測(cè)量誤差，孔徑光闌應(yīng)放在物鏡的像方焦平面上，稱為“像方遠(yuǎn)心光 路” （X）
二.填空題（共20分，每空2分）
1 .光以60度的入射角射到一玻璃板上，一部分光反射，一部分光折射觀察到反射光和折射光互成90度角，
則此玻璃的折射率為。
2 .轉(zhuǎn)像系統(tǒng)分 和
2、 兩大類。
3 .兩個(gè)凸透鏡的焦距分別為 20mm,60mm,相距70mm,則兩透鏡的組合焦距為 。
4 .設(shè)物A滿足左手系，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng) 28次反射后成像B,則像B滿足 系。
5 .一學(xué)生帶500度近視鏡，則該近視鏡的焦距為 。
該學(xué)生裸眼所能看1#的最遠(yuǎn)距離為 。
6 .物方遠(yuǎn)心光路的孔徑光闌位于 。
7 .一開普勒望遠(yuǎn)鏡的物鏡焦距為100mm,目鏡焦距為20mm,則此望遠(yuǎn)鏡的筒長(zhǎng)是 。
8 .人眼觀察遠(yuǎn)處物體時(shí)，剛好能被眼睛分辨的兩點(diǎn)對(duì)瞳孔中心的張角稱人眼的最小分辨角，若瞳孔直徑為Do
光在空氣中的波長(zhǎng)為入，n為人眼玻璃體的折射率，則人眼的最小分辨角為
三.圖解法求像或
3、判斷成像方向：（共 25分，每題5分）
1.求像
A'B
2.求像
A'B
3.求物
AB經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后所成的像，并注明系統(tǒng)像方的基點(diǎn)位置和焦距
4 .判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像方向
5 .判斷棱鏡的成像方向
題2-1圖
題2-2圖
題2-3圖
題2-4圖
四.簡(jiǎn)答題（共10分，每題5分）
1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?
2什么是孔徑光闌，入瞳和出瞳，三者是什么關(guān)系？
五.計(jì)算題：（共35分）
1 . 一透鏡焦距f'=30mm,如在其前邊放置一個(gè) r =~6x的開普勒望遠(yuǎn)鏡，求組合后系統(tǒng)的像方基點(diǎn)位 置和焦距，并畫出光路圖。（
4、15分）
2 .已知r1 =20mm , r2 =-20mm的雙凸透鏡，置于空氣中。物 A位于第一球面前50mm處，第二面鍍 反射膜。該物鏡所成實(shí)像B位于第一球面前5mm,如圖所示。若按薄透鏡處理，求該透鏡的折射率
n。（20 分）
河北大學(xué)工程光學(xué)期末考試試卷
參考答案
圖解法求像或判斷成像方向：（共 18分，每題3分）
1 .求像A'B （圖中C為球面反射鏡的曲率中心）
2 .求像A'B
3 .求物AB經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后所成的像，并注明系統(tǒng)像方的基點(diǎn)位置和焦距
4 .判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像方向
5 .判斷棱鏡的成像方向
題2-1圖
題2-2圖
題2-3圖
三.
5、 填空：（共20分，每空2分）
1.1.732 2. 棱鏡式 透鏡式 3.120mm 4. 左手5.-0.2m 眼前0.2m
6.物鏡的像方焦點(diǎn)處7.120mm 8.1.22 入/nD
四.簡(jiǎn)答
1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，這樣雖然調(diào)焦不準(zhǔn)，也 不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。
2限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)成像光束口徑的光孔是孔徑光闌?？讖焦怅@通過它前面光組在物空間所成的像成為入 瞳，孔徑光闌通過它后面光組在像空間所成的像稱為出瞳。三者具有共軻關(guān)系：入瞳，出瞳關(guān)于整個(gè)
6、光學(xué) 系統(tǒng)共軻，孔徑光闌和入瞳關(guān)于孔徑光闌前面光組共軻，孔徑光闌和出瞳關(guān)于孔徑光闌后面光組共軻。
i. 一透鏡焦距f'=30mm,如在其前邊放置一個(gè) r =~6x的開普勒望遠(yuǎn)鏡，求組合后系統(tǒng)的像方基點(diǎn)位
置和焦距，并畫出光路圖。（15分）
fo 'hl' R
求得:
f' = -180 (mm)
?—6
解：fe'h2f31
1h ' = f3' (-f') =30 180 =210 (mm)
lF ' = 30 （mm）
答：組合后的焦距是-180mm o基點(diǎn)位置如圖所示。
其光路圖如下所示：
2,已知，r2 ="20mm的雙凸透鏡，置于空氣中。物
A位于第一球
7、面前50mm處，第二面鍍反射膜。該
物鏡所成實(shí)像 B位于第一球面前5mm,如圖所示。若按薄透鏡處理，求該透鏡的折射率n。（20
分） 解：
設(shè)：透鏡的折射率為 n
n'-n
n
物點(diǎn)A經(jīng)r1折射成像在A′處，將已知條件l =-50mm代入公式1′
1 n「1
350 __20-
A'經(jīng)r2反射后，成像于
B,點(diǎn)。故將l2,代入反射面公式
111
—十— = ——
得:
l2‘ 11’10
B'點(diǎn)再經(jīng)r1折射成像在
B點(diǎn)。根據(jù)光路的可逆性，將 B視為物，B'點(diǎn)視為像，有
」3 =(d +5)=5,代入折射公式，得:
11 n -1
—+-=
l2’520
由①②③式解得：
答：透鏡的折射率為 1.6。
n =1.6
工程光學(xué)試題
