2024年2月18日发(作者：)
工程光学
第二章 理想光学系统
1、一个折射率为1.52的双凸薄透镜，其中一个折射面的曲率半径是另一个折射面的2倍，且其焦距为5cm，则这两个折射面的曲率半径分别是〔7.8〕cm和〔-3.9〕cm。
2、一个薄透镜折射率为1.5，光焦度500D。将它浸入某液体，光焦度变成-1.00D，则此液体的折射率为〔1.502〕。
3、反远距型光组由〔一个负透镜和一个正透镜〕组成，其特点是〔工作距大于组合焦距〕。
4、 远摄型光组由一个〔正透镜〕和一个〔负透镜〕组成，其主要特点是〔焦距大于筒长〕，因此该组合系统常用在〔长焦距镜头〕的设计中。
第三章 平面与平面系统
1、反射棱镜在光学系统中的主要作用有〔折叠光路〕、〔转折光路〕和转像、倒像等，在光路中可等效为平行平板加〔平面反射镜〕。
2、某种波长的光入射到顶角为60°的折射棱镜，测得最小偏向角为42°15′，则该种玻璃对于入射波长的折射率为〔1.557〕。
3、唯一能完善成像的光学元器件是〔平面反射镜〕，利用其旋转特性可制作光学杠杆进行放大测量；利用双光楔也可以实现〔微小角度和微小位移〕的测量，主要有〔双光楔旋转测微〕和〔双光楔移动测微〕两种形式。
4、用于制作光学元件的光学材料包括光学玻璃，〔光学晶体〕和〔光学
塑料〕三类。选用光学玻璃时的两个重要参数是〔折射率〕和〔阿贝常数〕。
5、一个右手坐标的虚物，经一个直角屋脊棱镜反射后，成〔右手〕坐标的〔虚〕像。
第四章 光学系统中的光束限制
1、限制轴上物点成像光束宽度的光阑是〔孔径光阑〕，而〔渐晕光阑〕在其基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度。
2、为减少测量误差，测量仪器一般采用〔物方远心〕光路。
3、测量显微镜的孔径光阑放置在〔物镜后焦平面上〕，视场光阑放置在〔一次实像面处〕，如果用1/2″的CCD接收图像并用14″的监视器观察图像，要求系统放大倍率为140倍，则显微镜的放大倍率是〔5倍〕。
第五章 光线的光路计算及像差理论
1、实际像与〔理想像〕之间的差异称为像差，包括单色像差和色差两大类。其中，引起单色像差的主要原因是〔孔径〕和〔视场〕。
2、在球差、慧差、像散、场曲、畸变、位置色差和倍率色差这七种几何像差中，只与孔径相关的像差有〔球差〕和〔位置色差〕，只与视场有关的像差是〔畸变〕，与视场和孔径都有关的像差有〔3〕种。
3、在上述七种几何像差中，不影响成像清晰度的像差有〔2〕种，使子午像和弧矢像不重合的像差是〔像散〕，其初级量与视场的二次方成比例的像差有〔场曲〕和〔像散〕两种，孔径光阑位于单个折射球面球心时不可能产生的像差有〔4〕种，对于折射率相同，结构参数相
同二阿贝尔系数不同的单薄透镜，在同样的物距、相同相对孔径下，阿贝尔数小的位置色差〔大〕。
4、单正透镜产生〔负〕球差，单负透镜产生〔正〕球差，因此他们组合可以矫正球差。单折射面成像时，有三对不产生像差的共轭点，称为〔不晕点或齐明点〕。
5、单个折射球面的三对齐明点的共轭为哈子分别为〔L=L’=0〕、L=L’=r、和〔L=(n+n’)r/n,L=(n+n’)r/n’)。
6、球面反射镜有〔2〕个无球差的共轭点，其共轭点位置为〔L=L’=0和L=L’=r〕，对应的垂轴放大率为〔1和-1〕。
7、轴外点单色光以细光束成像时产生的像差有〔像散〕、〔场曲〕和〔畸变〕。
8、物空间一个平面，与像空间一个曲面共轭，则该成像系统存在〔场曲〕像差；物平面上一个正方形，在像平面上成像为桶形，则成像系统存在〔负畸变〕；这两种像差改变了成像的〔位置〕，但对成像的清晰度无影响。
9、〔对称式〕光学系统，当β=-1时，所有垂轴像差自动校正，此时轴向像差为〔半部像差的2倍〕。
10、 如 果 一个光学系统的初级子午彗星等于焦宽λ/(n’u’),则ΣS2应等于〔-2λ/3〕;如果一个光学系统的初级球差等于焦深λ2/(n’u’),则ΣS1等于〔-2λ〕。
11、初级位置色差仅决定于〔透镜的光焦度〕和〔制造透镜的光学材料〕，对相同的光焦度而言，阿贝常数越大，色差越〔小〕。
12、望远镜是一种〔大孔径〕、〔小视场〕的光学系统，因此要校正的像差是〔球差〕、〔正弦差〕和〔位置色差〕，这些像差是与〔孔径〕有关的。
13、照相系统属于〔大孔径〕、〔大视场〕的光学系统，因此要校正的像差是〔全部七种像差〕。
第六章 典型光学系统及其像质评价
1、假设某先生佩戴200度的近视眼镜时正合适，则该眼镜的焦距为〔500〕mm，该先生的远点距为〔眼后0.5〕m。
2、人眼的物方焦距要比像方焦距〔短〕；假设某人的远点距为眼后1m，则需要佩戴〔100〕度的老花镜，其焦距是〔1000〕mm。
3、使用放大镜观察物体时，孔径光阑是〔人眼瞳孔〕，视场光阑是〔放大镜框〕。
4、望远系统的光学结构特点是〔光学间隔等于0〕和〔物镜焦距大于目镜焦距〕。使用伽利略望远镜观察物体时，孔径光阑是〔人眼瞳孔〕，视场光阑是〔物镜外框〕。由于该系统的入窗和物面不重合，所以观察大视场时一般存在〔渐晕〕现象。
5、采用叉丝对直线的方法对准时，入眼的对准精度为15″″〕。
6、生物显微镜常用的透射照明方式有〔临界照明〕和柯勒照明两种。柯勒照明系统主要由〔光源〕、〔柯勒镜〕、〔聚光镜〕和两个光阑组成，它与显微镜系统的光瞳衔接关系为〔照明系统的出瞳与显微镜系统的入窗重合、照明系统的出窗与显微镜系统的入瞳重合〕。
7、显微镜常用的物镜倍率是4×、10×、〔40×〕和100×，常用的目
镜倍率是5×、10×和〔15×〕。因此通常情况下，显微镜最大的放大倍率为〔1500×〕。为了兼顾显微镜分辨本领，与放大倍率的关系，其数值孔径和视觉放大倍率应满足关系式为〔500NA≤
≤1000NA〕。
8、有一浸液物镜，物方为n=1.4的液体，像方为空气。测得像方焦距为100mm，测其物方焦距为〔-140〕；假设物镜数值孔径为0.7，则物方孔径角为〔30〕度。
9、一个8×开普勒望远镜后加一个倒置的100×显微镜，整个系统的焦距是〔0.3125〕mm。
10、摄影物镜的三个重要参数是〔焦距f’〕、〔视场角2 ω
〕和〔相对孔径D/f’〕。其中〔相对孔径D/f’〕影响像面的照度和分辨率。对摄影系统而言，焦距越长，景深越〔小〕；入瞳直径越大，景深也越〔小〕；拍摄距离越远，景深越〔大〕。
11、已有一个焦距为150mm的物镜，假设想制作一个6×的望远镜，应选择焦距为〔25mm〕的目镜，分别采用开普勒和伽利略望远镜结构，对应得到系统的机械筒长为〔175mm〕和〔125mm〕。
12、在变焦距光学系统中，对像面移动进行补偿的方法主要有机械补偿法和〔光学补偿法〕两种。机械补偿法中，焦距的变化是通过〔一个或者多个子系统的轴向移动、改变光组间隔〕来实现的，其变倍比为〔f’max/f’min〕。
13、有一个变焦投影物镜将投影图片成像于投影屏幕上，如要是放大倍率再大些，焦距应变得更〔小〕一些，此时如果相对孔径不变，像面
照度会变得更〔暗〕。
14、评价小像差光学系统的成像质量可以选用〔瑞利判断〕、〔中心点亮度〕和光学传递函数方法；评价大像差光学系统的成像质量可以选用〔分辨率〕、〔点阵图〕和光学传递函数方法。其中最客观全面的方法是〔光学传递函数法〕。
几何光学期末考试仿真试卷一
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〕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，则该近视镜的焦距是〔-0.2m〕，该学生裸眼所能看清的最远距离为〔眼前0.2m〕。
4、在军用望远镜总通常会加入普罗I型转像棱镜，它在系统中所起的作用是〔倒像〕、〔折叠光路〕和〔补偿光程〕。
5、用于制作光学零件的光学材料包括光学玻璃、〔光学晶体〕和〔光学塑料〕三类。选用光学玻璃时的两个重要参数是〔折射率〕和〔阿贝数〕。
几何光学期末考试仿真试卷二
1、完善成像条件可以等价表述为：1〕〔入射波面为球面波时，出射波面也为球面波〕；2〕〔入射光为同心光束时，出射光也为同心光束〕。
2、唯一能成完善像的光学元件是〔平面反射镜〕。一个右手坐标系的虚物，经过一个屋脊棱镜的屋脊反射后，成〔右手〕坐标系的〔虚〕像。
3、限制轴上物点成像光束宽度的光栅是〔孔径光阑〕，而〔渐晕光阑〕在其基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度。
4、近视眼将位于无限远的物点成像在〔视网膜之前〕，其远点在〔眼前有限距离处〕。假设一折光度为-2D的近视眼，其调节能力为2D，当佩戴了一副100度的近视镜时，能看清的范围是〔-1m~-0.33m〕。
5、望远物镜是一种〔大孔径〕、〔小视场〕的光学系统，因此要校正的像差是〔球差〕、〔正弦差〕和〔位置色差〕，这些像差是与〔孔径〕有关的。
