应用光学期末复习题
中国海洋大学——应用光学期末A卷
6.（2分）目前最常采用的照明系统有___________________和___________________。
二、简答题(共2题，共10分)
1．（4分）什么是拉-赫不变量J？它具有什么意义？
2．300倍显微镜作观察用，其目镜焦距为25mm，视场光阑直径为30mm，出瞳直径为0.8mm，物镜物像共轭距为195mm，求：（1）显微镜的线视场；（2）显微镜的数值孔径；（3）若此显微镜用于测量，则应作何变化，并简述变化的原理？
3．有一个摄远型望远物镜，由焦距分别为100mm和-50mm的两个薄透镜组合而成，如果要求两透镜之间的距离d是总焦距的0.1，求：（1）两个透镜之间的间距（2）像平面到第二个透镜的距离（3）系统的组合焦距 。
中国海洋大学全日制本科课程期末考试试卷
__2012_年秋季学期考试科目：应用光学学院：信息科学与工程学院_
试卷类型：A卷命题人:__审核人：_________
考试说明：本课程为闭卷考试，共___页，除考场规定的必需用品外还可携带的文具有计算器，还可携带一页16K纸单面公式。
题号
一
二
三
四
总分
1
2
3
4
ห้องสมุดไป่ตู้得分
一、填空题(共6题，共20分)
1.（3分）用望远镜观察时要鉴别5公里处200mm的间距，应选用望远镜的放大倍率为_______________。
2.（7分）光学系统的色差分为__________________和_________________。光学系统的五种单色像差中，沿光轴方向度量的有：_______________, _____________, _____________；垂直于光轴方向度量的有__________________和_________________。
应用光学习题(含答案).docx
应用光学习题本习题供学习、复习使用。
精练这些习题及作业和课件上的例题有助于掌握、理解应用光学课程的基本知识、理论和规律。
应用光学的基本问题包括在本习题内，但不仅限于本习题。
本习题仅供课程学习时参考。
习题中一些问题提供了解答，限于时间，其它则略去。
一、筒答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是自钱传播定律、独立传播定W：、反射定律和折射定律。
直线传播定律：光线在均匀透明介质中按直线传播。
独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
反射定律：反射光线位于入射面内；反射角等于入射角：折射定律：折射光线位于入射面内：入射角和折射角正弦之比，对两种定的介j员来说，是=个和入射角无关的常数n isin/，-msin/。
22、理想光学系统的基点和基面有哪些？理想光学系统的基点包指物方焦点、｛象方焦点；物方主点、像方主点：物方节点、像方节点。
基面包括：物方焦平丽、像方然平面：物方主平丽、像方主平面；物方节平面、像方节平面。
3、什么是光学系统的孔役光阑和视场光阙？答：孔径光阑是限制轴上物点成像光束立体角的光阔。
晴荡艾丽王辅前有字亩7茧事宝肯车夜夜古国的光册J。
4、常见非正常跟有哪两种?如何校正常见非正常1'常见正常目艮包括近视酬远视盹近视眼将工二（远附近点）矫正到无限远，远视眼，将一丘丛（远点就近点）矫正到明视距离。
3、光'于系统极限分辨角为多大?采取什么途径可以提岗极限分辨角？答：衍射决定的极限分辨角为0=3®。
可见其与波长和孔役有关。
订蔬小波长D和增大孔径可以提高光学系统的分辨率。
I什么是共和1）也学系统、元学系统物空间、像空间？答：光学系统以一条公共制线通过系统各表面的幽率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。
物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。
、如何确定光学系统的视场Jt阙？答：将系统中除孔径光阑以外的所有光阑对其前面所有的光学零件成像到物空间；这些像中，孔径对入暗中心张角最小的一个像所对应的光阑即为光学系统的视场光阙。
应用光学复习总结
应⽤光学复习总结2009《应⽤光学》复习题⼀、名词解释（每题2分，共20分）1．光线；2. 光束；光线：没有直径、没有体积却携有能量并具有⽅向性的⼏何线。
其能量密度⽆限⼤。
（可见实际是不存在的）与波⾯对应的法线（光线）的集合，称为光束。
3．光轴；光束(光柱)的中⼼线，或光学系统的对称轴。
光束绕此轴转动，不应有任何光学特性的变化。
4 光源；从物理学⾓度来看，能够辐射能量的物体成为发光体，也就是光源。
5光学系统；光学系统是由透镜、反射镜、棱镜及光阑等多种光学元件按⼀定次序组合成的整体。
6 全反射；全反射：从光密介质射⼊到光疏介质，并且当⼊射⾓⼤于某值时，在⼆种介质的分界⾯上光全部返回到原介质中的现象。
7 光程；光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。
8 虚物点；9 虚像点；⼀同⼼光束⼊射到理想光学系统后，出射光束必定也是同⼼光束（见理想光学系统），⼊射同⼼光束的交点称为物点，出射同⼼光束的交点称为像点。
若⼊射光束为发散的同⼼光束，则物点为实物点；若⼊射光束为会聚的同⼼光束，则物点为虚物点。
出射光束为会聚的同⼼光束时，像点为实像点；出射光束为发散的同⼼光束时，像点为虚像点。
根据不同的成像系统，可有实物实像、实物虚像、虚物实像和虚物虚像等各种情形。
10 光焦度；光焦度（⽤?表⽰）：折合焦距的倒数n’/f'= ? ,光焦度体现的是系统对光束的会聚或发散的本领。
11 共轭点；物空间中的每⼀点都对应于像空间中相应的点，且只对应⼀点，我们称为共轭点；光学系统物⽅⼀个点（物点）对应像⽅⼀个点（像点）。
即从物点发出的所有⼊射光线经光学系统后，出射光线均交于像点。
由光的可逆性原理，从原来像点发出的所有光线⼊射到光学系统后，所有出射光线均交于原来的物点，这⼀对物、像可互换的点称为共轭点。
某条⼊射光线与对应的出射光线称为共轭光线.12 透镜；13 镜像；14 孔径光阑；孔径光阑（有效光阑）：指限制进⼊系统的成像光束⼝径的光阑。
应用光学总结复习1
R 2
1 r 0.5m R
1 f 0.5m 2
1 1 1 (n 1)( ) f r1 r2
r 750m m 1 r2 187.5m m
一个人的近视程度是－2D，调节范围是8D， 求：远点距离，近点距离，配戴 100度的近 视镜求该镜的焦距及戴上后看清的远点距离 和近点距离。
设h1=10
h1 tanu1 0.2857143 f1
h2 h1 d tanu1 14.28571
h2 tanu2 tanu1 0.2857143 f2
h1 h2 f 35 lF 50 tanu2 tanu2
7 理想光学系统的组合
250 200 250 8 10 200
f 望远镜 f 显微镜
§3-4 眼睛缺陷和目视光学仪器的视度调节
objective eyepiece Fe’
f ’o
-f e
Fe’
Fe’
2．有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光
源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为
10 mm，投影物高为40 mm，要求光源像等于投影物高； 反光镜离投影物平面距离为600 mm，求该反光镜r ?
10 -600
-40
y ' l 'r nl ' n n y l r n' l
(2.10)
h2 h1 d1u1
(2.14)
3 近轴单球面物象基本公式
n' n n'n 位置关系式： ( 2.12 ) l' l r
h lu l u
h n' u' nu n'n ( 2.11) r
光学期末考试试题及答案
光学期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦2. 下列哪项不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 光栅衍射3. 光的偏振现象说明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 非线性4. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 斯涅尔D. 麦克斯韦5. 以下哪个不是光的偏振器？A. 偏振片B. 光栅C. 偏振镜D. 偏振棱镜二、填空题（每空2分，共20分）6. 光的三原色是________、________和________。
7. 光的全反射现象发生在________中，当光从________介质进入________介质时。
8. 光的衍射现象说明了光具有________性。
9. 光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的________不同。
10. 光的偏振现象可以通过________来实现。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述光的干涉条件。
12. 解释光的偏振现象及其应用。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 假设有一个单缝衍射实验，单缝宽度为0.5mm，光波长为600nm，求第一级衍射极大值的角位置。
14. 一个光栅，其光栅常数为0.2mm，入射光波长为500nm，求第一级衍射极大值的角位置。
五、论述题（10分）15. 论述光的量子性及其在现代光学技术中的应用。
答案一、选择题1. B2. B3. B4. C5. B二、填空题6. 红、绿、蓝7. 光密，光密，光疏8. 波动9. 折射率10. 偏振片三、简答题11. 光的干涉条件是：两束光的频率相同，相位差恒定，光程差小于或等于相干长度。
12. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只在一个平面内振动。
偏振现象的应用包括偏振太阳镜减少眩光，偏振片用于摄影中减少反射，以及在液晶显示技术中的应用。
光学期末专项复习习题2
第四章 光的偏振（1）一、选择题1．一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45º角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强为(A)√2 I 0/4 (B) I 0/4 (C) I 0/2 (D) √2 I 0/2 [ ]2．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、 P 2、 P 3后，出射光的光强为I=I 0/8，已知P 1 和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是(A) 30º (B)45º (C)60º (D)90º [ ]3．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。
若以此入射光束为轴旋转偏振片，测的透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光数中自然光与线偏振光的光强比值为(A)1/2 (B)1/5 (C) 1/3 (D)2/3 [ ]4．自然光以60º的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为（A ）完全偏振光且折射角是300（B ）部分偏振光且只是在该由真空入射到折射率为√3的介质时，折射角是30º（C0（D ） 部分偏振光且折射率为30º 5．ABCD 为一块方解石的一个截面，AB平面与纸面的交线。
光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ 分解为o 光和e 光，o 光和e 光的 [ ]（A ）传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直。
（B （C （D 6制成的四分之一波片（对透射光的频率）上，如图所示，如果入射光的振动面与光轴成450（A ） 逆时针方向旋转的圆偏振光。
（B ） 逆时针方向旋转的椭圆偏振光。
（C ） 顺时针方向旋转的圆偏振光。
（D ） 顺时针方向旋转的椭圆偏振光。
7 （A ）线偏振光 （B ）右旋圆偏振光（C ）左旋圆偏振光 （D ）左旋椭圆偏振光8．下列那些说法是正确的？ [ ]（A ） 一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光（B ） 一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光（C ） 一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光（D ） 一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光9．仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在强度为最大的位置（标出此方向）但无消光位置，在偏振片前放置一块四分之一波片，且使波片的光轴与标出的方向平行这时旋转偏振片观察到有消光位置，则这束单色光是 [ ]（A ）线偏振光 （B ）椭圆偏振光 D（C ）自然光与椭圆偏振光的混合 （D ）自然光与线偏振光的混合10．一束线偏振光，垂直入射到四分之一波片上，线偏振光的振动方向与四分之一波片的光轴夹角，此线偏振光经过四分之一波片后 [ ]（A ）成为椭圆偏振光 （B ）仍为线偏振光，但振动面旋转了π/2角（C ）仍为线偏振光，但振动面旋转了π/4角 （D ）成为圆偏振光二．填空题 （共59分）1． 一束光垂直入射在偏振片上，以入射光线为轴转动，观察通过的光强的变化过程，若入射光是_________光，则将看到光强不变；若入射光是__________，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗，若入射光是________，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗。
光学教程期末复习题库
光学教程期末复习题库一、选择题1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯答案：D2. 光的干涉现象说明了什么？A. 光的粒子性B. 光的波动性C. 光的反射性D. 光的折射性答案：B3. 以下哪个不是光的偏振现象的应用？A. 偏振眼镜B. 激光器C. 偏振滤光片D. 光纤通信答案：B二、填空题4. 光的三基色是红、绿、____。
答案：蓝5. 光的折射定律是由斯涅尔提出的，其公式为n1*sinθ1 =n2*sinθ2，其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的____。
答案：折射率三、简答题6. 简述光的衍射现象及其应用。
答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲，绕过障碍物或通过狭缝继续传播的现象。
衍射现象的应用包括衍射光栅、光纤通信、光学仪器中的衍射限制等。
7. 什么是全反射现象？请举例说明。
答案：全反射现象是指当光线从高折射率介质射向低折射率介质时，如果入射角大于临界角，光线将完全反射回原介质，不会产生折射。
例如，当光从水射向空气时，如果入射角足够大，就会发生全反射，形成光的“水下彩虹”。
四、计算题8. 已知光在真空中的波长为λ0=500nm，折射率为n=1.5的介质中，求光在介质中的波长λ。
答案：根据波长与折射率的关系，λ = λ0 / n，所以λ = 500nm / 1.5 = 333.33nm。
9. 已知一束光从空气射入水中，入射角为60°，求折射角。
答案：根据斯涅尔定律，n1*sinθ1 = n2*sinθ2，空气的折射率为1，水的折射率假设为1.33，所以sinθ2 = (1 * sin60°) / 1.33 ≈ 0.47，θ2 ≈ 28.1°。
五、论述题10. 论述光的干涉现象及其在光学仪器中的应用。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时，它们的振幅相加形成新的光波，从而产生明暗相间的干涉条纹的现象。
应用光学总复习与习题解答.
总复习第一章 几何光学的基本定律 返回内容提要有关光传播路径的定律是本章的主要问题。
折射定律(光学不变量)及其矢量形式反射定律(是折射定律当时的特殊情况)费马原理(极端光程定律) (实、虚)物空间、像空间概念 完善成像条件(等光程条件)及特例，由费马原理导出折射定律和反射定律第二章 球面与球面系统 返回内容提要球面系统仅对细小平面以细光束成完善像基本公式：阿贝不变量放大率及其关系：拉氏不变量反射球面的有关公式由可得。
第三章 平面与平面系统返回内容提要平面镜成镜像夹角为 α 的双平面镜的二次像特征 平行平板引起的轴向位移反射棱镜的展开，结构常数，棱镜转像系统折射棱镜的最小偏角，光楔与双光楔关键问题：坐标系判断，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考虑屋脊的作用。
第四章 理想光学系统返回内容提要主点、主平面，焦点、焦平面，节点、节平面的概念高斯公式与牛顿公式：当时化为，并有三种放大率，，拉氏不变量，，厚透镜：看成两光组组合。
＋＋组合：间隔小时为正光焦度，增大后可变成望远镜，间隔更大时为负光焦度。
－－组合：总是负光焦度 ＋－组合：可得到长焦距短工作距离、短焦距长工作距离系统，其中负弯月形透镜可在间隔增大时变 成望远镜，间隔更大时为正光焦度。
第五章 光学系统中的光束限制 返回内容提要本部分应与典型光学系统部分相结合进行复习。
孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用 拦光，渐晕，渐晕光阑 系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线 对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深 物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴第六章 光能及其计算 返回内容提要本章重点在于光能有关概念、单位和像面照度计算。
辐射能通量，光通量，光谱光视效率，发光效率 发光强度，光照度，光出射度，光亮度的概念、单位及其关系 光束经反射、折射后亮度的变化，经光学系统的光能损失， 通过光学系统的光通量，像面照度总之,第七章 典型光学系统 返回内容提要本章需要熟练掌握各类典型光学系统的成像原理、放大倍率、光束限制、分辨本领以及显微镜与照明 系统、望远镜与转像系统的光瞳匹配关系，光学系统的外形尺寸计算。