工程光学习题课PPT.ppt

* * 工程光学习题 此部分习题为光学工程考研命题老师提供的复习的习题。习题覆盖面很全，都是一些综合性较高比较典型的习题。对于加深大家对知识点的掌握以及加强解题技巧有着很大的帮助。 下面关于物像及其相关概念的陈述正确的是：（1、3、6） 1.可以用屏直接接收的物（像）即为实物（像），不能用屏直接接收的物（像）即为虚物（像）； 2.成像系统将实际三维空间分成物空间和像空间两个独立的部分； 3.实物、虚像对应发散同心光束，虚物、实像对应汇聚同心光束； 4.位于成像系统左侧的是物，位于成像系统右侧的是像； 5.位于成像系统左侧的实际光线是物空间光线，位于成像系统右侧的实际光线是像空间光线； 6.实像和虚像都能被人眼感受。 几何光学基本概念部分 一物体经单个折射球面成像时，其垂轴放大率β1，且已知nn’，则(1、3、4、5) 1.物像位于该折射球面的同侧； 2.物像虚实性质相同； 3.角放大率γ0； 4.像高大于物高； 5.该折射球面能把入射光束变窄； 6.若物点发生一个微小的位移dl，像点将同向移动，且 dldl’; 与理想光学系统相比，实际光学系统的成像光束口径和成像范围都受到限制，多数系统存在渐晕现象，（3、4、6） 1.渐晕是由于孔径光阑的拦光作用而产生的； 2.渐晕是由于视场光阑的存在而产生的； 3.渐晕使成像平面的照度不均匀； 4.轴外点成像光束的宽度不只与孔径光阑有关，而且和渐晕光阑有关； 5.孔径光阑的位置影响轴上点成像光束的选择； 6.系统中的渐晕光阑往往不止一个。 在望远系统中加入场镜后，将会出现下列那种情况 （5） 1.像方视场角将变大； 2.视觉放大率将变大； 3.出瞳距变大； 4.出瞳的大小变大； 5.在保证相同渐晕系数的情况下，目镜的通光口径变小； 6.在保证相同渐晕系数的情况下，物镜的通光口径变小； J J’ F’ F A B H H’ A B 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。 B A F1’ F1’ F1 F2 F2’ L1 L2 （关于单个折射球面的组合、反射、符号规则的应用） 已知一个半径均为20mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜，该物镜所成实像B位于第二面前5mm处，若按薄透镜处理，求该物镜的折射率n。 l2 -l3 -l2’ -l1=50 d B’ A B A’ l1’ -l3’ A—A’—B’—B （关于光束的限制） 假定显微镜目镜的焦距为f ’=16.67mm，物镜的倍率?=-4x，物高2y=4mm，物方孔径角为 u=-8.6o，求物镜的焦距和要求的通光口径。如果该显微镜用于测量，问不发生渐晕时物镜的通光口径需要多大。（设物镜的物面到像面间的距离为180mm） 生物显微镜光路图 目镜 物镜 F1 F1 F2 F2 （孔径光阑、入瞳） 出瞳 B A B’ A’ L -l l -u f 物’=？ D物=？ 求： 测量显微镜光路图 求出瞳大小？ 出瞳距？ 求目镜的口径 1）K=50% 2）K=1 3）K=0 L -l l -u 物镜 目镜 B A B A F1 F2 F1 孔径光阑 出瞳 lz 求：不发生渐晕时，D物=？ 例4（关于生物显微镜） 有一生物显微镜，物镜焦距10mm，目镜焦距30mm，两透镜之间的距离为200mm，数值孔径NA=0.4，线视场2y=4mm，若用此显微镜观察物体时，所得的像位于明视距离处。求： 1）出瞳的位置； 2）物体离物镜的距离； 3）显微镜、物镜和目镜的放大率； 4）孔径光阑和出瞳的直径； 5）物镜的通光口径； 6）显微镜的分辨率（?=555nm） 7）目镜的通光口径（渐晕系数50%） 8）画出光路图 例5（关于望远镜） 已知物镜焦距为500mm，相对孔径1/10，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为400mm，物镜最后一面到像平面的距离为300mm。 1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数； 2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为2mm，求望远镜的视觉放大率； 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； 5）望远镜的分辨率； 6）如果视度调节为?5折光度，目镜移动的距离值； 7）画出光路图。 以下为物理光学部分，重点部分为偏振部分的习题，经常容易在真题中考到。希望大家认真对待。 1有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振片化方向相互垂直，第二块和第一块的偏振化方向相互平行，然后第二块偏振片以恒定的角速度 w 绕光传播的方向旋转，设入射自然光的光强为 I0。求出射光的光强随