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1、B工程光学期末考试试卷一判断题：（共 10 分，每题 2 分）1 光线是沿直线传播的（）2 理想光学系统的物方主平面与像方主平面共轭 （）3 入射光线不变，平面反射镜旋转角，则反射光线也旋转角（）4 具有相同的物镜焦距和视角放大率的伽利略与开普勒望远镜，开普勒望远镜筒长要长（）5 显微系统用于测长等目的时，为消除测量误差，孔径光阑应放在物镜的像方焦平面上，称为“像方远 心光路” （）二.填空题（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，一部分光折射观察到反射光和折射光互成 90 度 角，则此玻璃的折射率为 _ 。2. 转像系统分_ 和_ 两大类。3.
2、 两个凸透镜的焦距分别为 20mm,60mm，相距 70mm ，则两透镜的组合焦距为 _ 。 4.设物 A 满足左手系，经光学系统 28 次反射后成像 B ，则像 B 满足_ 系。5.一学生带 500 度近视镜，则该近视镜的焦距为 _ 。该学生裸眼所能看清的最远距离为_ 。6. 物方远心光路的孔径光阑位于_ 。7. 一开普勒望远镜的物镜焦距为 100mm ，目镜焦距为 20mm ，则此望远镜的筒长是 _ 。8. 人眼观察远处物体时，刚好能被眼睛分辨的两点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直 径为 D。光在空气中的波长为， n 为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为 _ 三图解法求像
3、或判断成像方向：（共 25 分，每题 5 分）1 求像 AB 2 求像 AB 3 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4 判断光学系统的成像方向5. 判断棱镜的成像方向AxA?yBAzF1CF2F1F2FH HFB四.简答题（共 10 分，每题 5 分）题 2-1 图题 2-3 图1 为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路，为什么？题 2-2 图x物镜yz题 2-4 图，50mmxBA题 2-3 图xf =30 mmo12 什么是孔径光阑，入瞳和出瞳，三者是什么关系？ 五计算题：（共 35 分）1一透镜焦距f =30 mm，如在其前边放置一个G =-6x的开
4、普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。（ 15 分）2已知r =20mm r =-20mm 1 2的双凸透镜，置于空气中。物 A 位于第一球面前 处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像 B 位于第一球面前 5mm ，如图所示。若按薄透镜处理，求该透 镜的折射率 n。（20 分）河北大学工程光学期末考试试卷参考答案二 图解法求像或判断成像方向：（共 18 分，每题 3 分）?1 求像 AB （图中 C 为球面反射镜的曲率中心）2 求像 AB 3 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4 判断光学系统的成像方向5 判断棱镜的成像方向?AAAHAFB三
5、 填空：B（共F1C20 分B，F2每空 2F16.物镜的像方焦点处 7.120mm /nD 四.简答y z分）F2BFfBHHAF1 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，无论题物2-1体图处于物方什么位置，轴外物点参与成像的主题光2-2线图是重合的，这样虽然调焦 不准，也不会产生测量误差。2 限制进入光学系统成像光束口径的光孔是孔径光阑。孔径光阑通过它前面光组在物空间所成的像成为 入瞳，孔径光阑通过它后面光组在像空间所成的像称为出瞳。三者具有共轭关系：入瞳，出瞳关于整 个光学系统共轭，孔径光阑和入瞳关于孔径光阑前面光组共轭
6、，孔径光阑和出瞳关于孔径光阑后面光组共轭。物镜 x五 计算题：（共 35 分） ?y y1一透镜焦距 z，如在其前边放置一个基点位置和焦距，题并2-4画图出光路图。（15 分）zG =-6xyzx的开普勒望远镜，求组合后系统的像方 题 2-5 图解：f h - f Q G =- =- = =-6f h f e 2 3,? 求得：f =-180 (mm)2已知， 2r =-20mm 50mmh5mmr-l=50l 1l =l -d =l r答：组合后的焦距是-180mm 。基点位置如图所示。 其光路图如下所示：物镜目镜的双凸透镜，置于空气中。物 A 位于第一球面前 处，第二面镀反射 1 F1(F
7、2)膜。该物镜所成实像 B 位于第一球面前 ，如图所示。若F按3(F)薄透镜处理H，求该透镜的折射率 n。（20 分） 解：fo -fe-h2f3=30lH-f? 设：透镜的折射率为 n? 物点 A 经A B B1 折射成像在 A处，将已知条件Al =-50mm代入公式n n n-n - =l l r?得?n 1 n -1 - =l -50 20 1d l2? -l2=-l3? A经r2 反射后，成像于-l3B点。故将 2 1 1，代入反射面公式1 1 2+ =l l r，得：?1 1 1+ =- l l 102 1? -? B点再经 1 折射成像在 B 点。根据光路的可逆性，将 B 视为物，B点视为像，有-l =( d +5) =5 3，代入折射公式，得：?1 1 n -1 + =l 5 202? -? 由式解得：? 答：透镜的折射率为 1.6 。n =1.6