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测控专业--工程光学--期末考试试题
一、项选择题(每小题2分,共20分)
1一平行细光束经一个球面镜后汇聚于镜前50mm处,则该球面镜的曲率半径等于
A.-100mm B. -50mm C.50mm D.100mm
2.一个照相物镜能分辨的最靠近的两直线在感光底片上的距离为2μm,则该照相物镜的分辨率为:
A. 2μm; B. 0.5线/μm; C. 50线/mm; D. 500线/mm;
3.一个发光强度为I的点光源悬挂于桌面上方2米处,则桌面上的最大光照度为
A.I/4 B.I/2 C.2I D. 4I 4.对显微镜系统正确的描述是
A. 显微镜系统的出射光瞳在目镜之前; B. 对显微镜的单色像差一般用C光(656.3nm)来校正;
C、显微镜的数值孔径与其物镜和目镜均有关; D. 显微镜的数值孔径越大,景深越小;
5.焦距为100mm的凸薄透镜,其光焦度Φ为:
A.0.01mm-1; B.0.01mm; C.0.02mm-1;
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D.0.02mm;
6.以下关于光学系统成像的像差,正确的描述是 A. 轴上物点成像可能存在的像差有球差和正弦差; B. 目视光学系统一般对F光(486.1nm)和C光(656.3nm)消色差
C. 畸变不仅使像的形状失真,而且影响成像的清晰 D. 对单正透镜通过改变其设计参数可以完全校正球差
7.焦距为200mm的透镜对一无穷远处物体成实像,则像距等于: A.∞; B.-∞; C.200mm; D.–200mm; 8.一个高10mm的实物通过某光学系统成倒立实像,像高20mm,则成像的垂轴放大率β为
A.β=-2× B.β=-1/2× C.β=1/2× D.β=2×
9.一个平面光波可以表示为,则该平面波所 在传播介质的折射率是: ;. 1.651.54 ; D ;0.65 B.1.5; C.A.
的自然光通过起偏器后,出射光是10.强度为I.强度为 C 强度为I/2的线偏振光; 强度为I的线偏振光; B..A. ; I/2的自然光 D.强度为 I的自然光;
分)2分,共10二.填空题(每小题、振动方向沿铅垂方向的线偏振光通过一个检偏器后,I1.一束强度为 角的方铅轴透偏则I/2度的过透光强为,检器光与垂向夹为
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(度)。
2.光垂直通过一块平板玻璃,已知玻璃的折射率为1.5,则透过光能为入射光能的 %。
3.为达到增反的目的,单层膜的折射率n与玻璃基板折射率n玻的关系是 。
4.调节迈克耳逊干涉仪,在视场中看到20环等倾亮条纹,此时移动反射镜M1,观察到亮条纹从中心冒出了10环,视场中还剩10环,设光源的波长为600nm,则M1移动的距离为 。 5.已知双平面镜的夹角为10°,一平行细光束以30°角入射,经两个平面镜反射后,出射光线与入射光线的夹角为 。 三.简答题(每小题6分,共30分)
1. 有一束光,它可能是椭圆偏振光或部分线偏振光,试问用什么方法可以鉴定?
2. 为何在设计望远镜系统时要将孔径光阑置于物镜上?
3. 如何理解光的单色性与其相干性之间的关系?
4.光的全反射现象及其产生的条件是什么?试举出一个全反射的工程应用实例。
5. 简述成像系统分辨极限的瑞利判据的内容;据此判据,可采用什么方法来提高望远镜的分辨率? 四.计算题(每小题10分,共40分)
1.已知一台显微镜的物镜和目镜相距200mm,物镜焦距为7.0mm,
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目镜焦距为5.0mm,若物镜和目镜都可看成是薄透镜,试计算:(1)如果物镜把被观察物体成像于目镜前焦点附近,那么被观察物体到物镜的距离是多少?物镜的垂轴放大率β是多少?(2)显微镜的视觉放大率是多少?
2.已知照相物镜的焦距,被摄文件到物镜的距离为500mm,试求照相底片应放在离物镜多远的地方?若为拍摄的需要,在文件上压一块厚度d=24 mm、折射率n=1.5的玻璃板,则照相底片离物镜的距离又是多少?
3.在杨氏双缝干涉实验中,已知光源的宽度b=2mm,光源的波长为589.3nm,光源与双缝平面的距离R=2.5m 问:(1)为了在屏幕上能观察到条纹,双缝的间隔d不能大于多少?(2)若在双缝之一S1后放置一长度L=20mm的透明容器,往容器内注入待测折射率气体并使空气逐渐排出,在这个过程中观察到干涉条纹移动了20条,
则待测气
体折射率
n为多少?计算时空气的折射率。
4. 电矢量振动方向与入射面成20°的一束线偏振光从空气入射到玻璃表面上,其入射角恰巧等于布儒斯特角,试求反射线偏振光和折射偏振光的方位角为多少?设玻璃折射率为1.56。
一、选择题(每小题2分,共20分) 1-5:A D A D A 6-10:B C A C B
二、填空题(每小题2分,共10分) 1. 45°;2. 92.2%; 3. n>nG; 4. 3000nm; 5. 10°;
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三.简答题(每小题6分,共30分)
1. 答:将光通过λ/4波片,如为椭圆偏振光则变成线偏振光,再将光通过检偏器,转动检偏器可以看到两个消光位置;(3分) 而部分线偏振光通过λ/4波片后变成部分椭圆偏振光,该光通过检偏器后看不到消光现象。(3分)
2. 答:望远镜是目视系统,需要与人眼联用。根据光瞳衔接的原则,望远镜的出瞳应与人眼的瞳孔衔接,故它因该位于望远目镜之后,一般要求6mm以上的距离。(3分)计算表明,将孔径光阑置于物镜上可以满足对出瞳的位置要求,而且望远镜的物镜、棱镜的尺寸最小。(3分)