期末考试

    期末考试是对学生掌握应用光学知识的全面考查，教师在出题时，即要考查学生掌握基础知识的程度，又要考查学生应用理论知识，解决实际问题的能力。考试题的形式分为四个部分：

    填空题：考查学生的基础概念和一些基本定律，学生必须认真看书，在理解的基础上记忆基本概念；

    作图求像题：考查学生利用作图法求光学系统的理想像，用作图法求像是非常重要的基本功，学生应该熟练地掌握作图法求像的基本原理和技巧；

    求平面镜棱镜系统的成像方向题：考查学生求平面镜棱镜系统坐标方向的能力，求平面镜棱镜系统的坐标方向是应用光学的一个重点，学生应该重点掌握；

    应用题：考查学生利用应用光学各章的知识解决实际问题的能力，要求学生能够正确判断应用题的解题思路，采用正确的解题公式，写出解题步骤，得出正确答案。

考试题一

课程编号：BS042101     北京理工大学2002－2003学年第二学期

                   2001 级应用光学期终考试卷

班级________ 学号_______________姓名_________成绩_________

一、问答题（共30分，每小题2分）：

1、人眼通过望远镜观察发光点和发光面时的主观光亮度有什么区别？

2、光学系统中造成光能损失的原因有哪些？

3、对目视光学仪器的两个共同要求是什么？为什么？

4、光亮度的含义是什么？

5、柯勒照明和临界照明有什么区别？

6、场镜通常位在光学系统中什么地方？它对光学系统有什么作用？>

7、像方远心光路有什么特点？

8、孔径光阑和视场光阑有什么区别？

9、显微镜为什么可以将细小的物体放大？

10、近视眼要佩戴什么样的眼镜？眼镜的焦距等于什么？

11、如果已知一个光学系统的结构参数r、d、n等，要求出系统的主平面和焦点，应该采取什么样的方法来计算？

12、什么叫理想光学系统的衍射分辨率？它与什么参数有关？

13、显微镜物镜的衍射分辨率与什么参数有关？采取什么途径可以提高显微镜的衍射分辨率？

14、平行玻璃板有什么样的成像特性？

15、一条纹恰好位于一玻璃球的中心，经玻璃球折射后，其共轭像位于什么地方？像与物反向还是同向？

二、作图题（共15 分，每小题3分）

1、已知H、H’、F、F’和物AB，求像A’B’。

2、已知H、H’、F、F’和物AB，求像A’B’。

3、已知H、H’、F、F’和物AB，求像A’B’。

4、已知H、H’、F、F’，求物方节点J和像方节点J’。

5、已知H₁、H₁’、F₁、F₁’和H₂ 、H₂’、F₂、F₂’，求入射平行光线AB、CD的出射光线。

三、判断棱镜系统的成像方向（共15 分，每小题3分）

已知物空间的坐标x,y,z，求其相应的像空间的坐标x’,y’,z’。

四、计算题（共 40 分）

1、有一个投影仪，采用6V50W的白炽灯照明，灯泡的光视效能为15  lm/W ，发光体为直径3毫米的球形灯丝，各向均匀发光，要求屏幕的光照度为200 lx，投影物镜的垂轴放大率为 20倍，透过率为0.6，投影物镜的焦距为00mm，问投影物镜的相对孔径为多少？（10分）

2、有一个视放大率为10倍的刻卜勒望远镜，目镜焦距为20mm，系统出瞳直径为4mm，像方视场角2ω ’＝50º，在物镜像方焦平面前放一个别汉屋脊棱镜（玻璃折射率为n=1.5163，棱镜展开长度为L=5.16D₁ ，D₁为棱镜入射面（即第一面）的口径），棱镜出射面（即第二面）距目镜的距离为40mm，孔径光阑与物镜重合，物镜和目镜均按薄透镜计算。求： ①棱镜的出射面口径D₂=? ②棱镜的入射面口径D₁=?③棱镜入射面到物镜的距离。（15分）

3、一体视变倍显微物镜系统由三个薄透镜组成，焦距分别为f ’₁=39mm， f ’₂= －15mm，f ’₃=44mm,。间隔分别为d₁=16mm，d₂=38mm 。物距为－100mm。求①组合系统的像距为多少？②此时的垂轴放大率为多少? ③若移动第二透镜使d₁ 改变为d₁=40mm，为保持原始像面位置不变（即第一个透镜至像面的距离不变），移动第三透镜，改变d₂ ，问此时 d₂ 为多少？此时的像距为多少？此时的垂轴放大率为多少？（15分）