考研-應(yīng)用光學(xué)-北京理工大學(xué)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上說(shuō)明：以下內(nèi)容是由我個(gè)人整理的北京理工大學(xué)應(yīng)用光學(xué)考研專(zhuān)業(yè)課歷年真題中的問(wèn)答題部分的一些題目，僅供需要的同學(xué)參考。由于時(shí)間當(dāng)時(shí)較緊，有些地方可能會(huì)有錯(cuò)誤。其中每個(gè)問(wèn)題后【】里面的數(shù)字代表考試中出現(xiàn)的次數(shù)。1. 什么叫做“理想光學(xué)系統(tǒng)”?共軸理想光學(xué)系統(tǒng)還具有那些性質(zhì)？【2】物象空間符合“點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，直線對(duì)應(yīng)直線，平面對(duì)應(yīng)平面“成像關(guān)系的光學(xué)系統(tǒng)稱(chēng)為“理想光學(xué)系統(tǒng)”。性質(zhì): （1）位于光軸上的物點(diǎn)其像點(diǎn)一定位于光軸上。 （2）位于過(guò)光軸某一截面的物點(diǎn)，其像點(diǎn)也在該平面內(nèi)。 （3）過(guò)光軸的任意截面的成像性質(zhì)都相同。 （4）垂直于光軸的同一平面的物所成的像，其幾何形狀與物完全

2、相似。 （5）位于垂直于光軸的同一平面內(nèi)共軛像面也垂直于光軸 （6）如果已知兩對(duì)共軛面位置和放大率；或者一對(duì)共軛面的位置和放大率，以及軸上兩對(duì)共軛點(diǎn)的位置，則其他一切像點(diǎn)都可以隨之確定。2. 什么叫做“目視光學(xué)儀器的視度調(diào)節(jié)？什么叫近視眼?什么叫遠(yuǎn)視眼？對(duì)于近視眼和遠(yuǎn)視眼應(yīng)該分別如何調(diào)節(jié)？【2】為了使目視光學(xué)儀器能夠適應(yīng)各種不同視力人的使用，可以改變目鏡的前后位置，使儀器所成的像不在無(wú)限遠(yuǎn)處，而是位于目鏡的前方或后方的一定距離上，以適應(yīng)近視或遠(yuǎn)視的需要，這就是“目視光學(xué)儀器的視度調(diào)節(jié)”。只能看到有限遠(yuǎn)物體的眼睛叫近視眼；近視距離在明視距離之外的眼睛叫遠(yuǎn)視眼。近視眼戴負(fù)透鏡，遠(yuǎn)視眼帶正透鏡。對(duì)于

3、近視眼，目鏡向前調(diào)節(jié)；對(duì)于遠(yuǎn)視眼，目鏡應(yīng)向后調(diào)節(jié)。3. 什么時(shí)棱鏡的展開(kāi)？在應(yīng)用棱鏡展開(kāi)時(shí)，為了使棱鏡和共軸球面系統(tǒng)組合后仍能保持共軸球面系統(tǒng)的特性，棱鏡的結(jié)構(gòu)必須滿足哪兩個(gè)要求？【4】把棱鏡的主截面沿著它的反射面展開(kāi)，取消棱鏡d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法稱(chēng)作“棱鏡的展開(kāi)”。要求：(1) 棱鏡展開(kāi)后入射面和出射面平行(2) 如果棱鏡位于會(huì)聚光束中，則光軸必須和棱鏡的入射面和出射面垂直。4. 什么叫“孔徑光闌”？什么叫“視場(chǎng)光闌”？ “孔徑光闌”：限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)成像光束孔徑的光闌。 “視場(chǎng)光闌”：限制成像范圍的光闌。5. 通過(guò)望遠(yuǎn)鏡時(shí)人眼的主觀光亮度與人眼直接觀察時(shí)有什么區(qū)別

4、?【3】當(dāng)觀察發(fā)光點(diǎn)時(shí)，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察人眼的主觀光亮度增加。當(dāng)觀察發(fā)光面時(shí)，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察人眼的主觀光亮度降低。6. 什么叫做“子午面”？什么叫做“弧矢面”？由主光線和光軸決定的平面稱(chēng)為子午面過(guò)主光線而且與子午面垂直的平面稱(chēng)為弧矢面7. 什么叫光亮度？什么叫光出射度？二者描述的發(fā)光特性有什么不同？光亮度：發(fā)光面在給定方向上單位投影面積，單位立體角內(nèi)的光通量。光出射度：發(fā)光面單位面積上的光通量不同點(diǎn)：光亮度表征了發(fā)光表面不同位置，不同方向上的發(fā)光特性，而光出射度只表征了不同位置的發(fā)光特性，而與發(fā)光方向無(wú)關(guān)。8. 照相物鏡在沒(méi)有漸暈的條件下，軸外點(diǎn)的光照度與軸上點(diǎn)光照度存在何種關(guān)系？【2】沒(méi)有漸暈

5、時(shí)，兩者關(guān)系位表示軸上點(diǎn)光照度，表示軸外點(diǎn)光照度，表示像方視場(chǎng)角。9. 什么叫場(chǎng)鏡？它的作用是什么？【4】和像平面重合或者很靠近像平面的透鏡稱(chēng)為“場(chǎng)鏡”。場(chǎng)鏡作用：改變成像光束的位置，以減小后方光學(xué)零件的尺寸，而不改變系統(tǒng)的光學(xué)特性。10. 試闡述望遠(yuǎn)鏡的工作原理。望遠(yuǎn)鏡是將無(wú)限遠(yuǎn)處的物成像在無(wú)限遠(yuǎn)處的無(wú)焦系統(tǒng)。無(wú)限遠(yuǎn)的物經(jīng)過(guò)物鏡后成像在物鏡的像方焦平面上，而且鏡的焦平面與物鏡的像方焦平面重合，從而出射平行光，滿足目視光學(xué)儀器的需求。11. 什么叫全反射現(xiàn)象？滿足全反射現(xiàn)象的兩個(gè)條件是什么？【3】光線由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，折射光線不再存在，入射光線全部反射。這樣的現(xiàn)象

6、稱(chēng)為全反射。條件：(1) 光線由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)(2) 入射角大于臨界角12. 符號(hào)等光程條件的二次反射曲面有哪些？說(shuō)明它們分別對(duì)哪些點(diǎn)符合等光程。(1)橢球面:對(duì)兩個(gè)焦點(diǎn)符合等光程條件(2)雙曲面:對(duì)內(nèi)焦點(diǎn)和外焦點(diǎn)符合等光程條件(3)拋物面:對(duì)焦點(diǎn)和無(wú)限遠(yuǎn)軸上點(diǎn)符合等光程條件13. 寫(xiě)出進(jìn)軸光學(xué)的基本公式，進(jìn)軸光學(xué)基本公式有什么實(shí)際意義？【2】基本公式：實(shí)際意義：(1) 用它計(jì)算的像衡量實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量 (2) 用它近似地表示實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)所成像的位置和大小14. 單個(gè)折射球面的主平面、焦點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)分別位于什么地方？【3】單個(gè)折射球面的主平面在頂點(diǎn)處，焦點(diǎn)：，節(jié)點(diǎn)在球心。15. 焦距和

7、像方焦距滿足什么關(guān)系？16. 什么叫節(jié)平面？節(jié)平面有什么性質(zhì)？角放大率等于1的一堆共軛面稱(chēng)為節(jié)平面；節(jié)平面的出射光線與入射光線平行。17. 什么叫屋脊面？什么叫屋脊棱鏡？屋脊棱鏡有什么作用？【2】?jī)蓚€(gè)相互垂直的反射面叫屋脊面；帶有屋脊面的棱鏡叫屋脊棱鏡；屋脊棱鏡不改變光軸的方向和平行于主界面的像的方向，只改變垂直于主截面方向上像的方向。18. 什么叫物方遠(yuǎn)心光路？什么叫像方遠(yuǎn)心光路？它們分別有什么作用？【6】孔徑光闌位于物鏡后焦面上，入瞳位于無(wú)窮遠(yuǎn)處。這樣的光路稱(chēng)為“物方遠(yuǎn)心光路”。用于消除由物平面位置誤差引起的測(cè)量誤差?？讖焦怅@位于物鏡前焦面上，出瞳位于無(wú)窮遠(yuǎn)處。這樣的光路稱(chēng)為“像方遠(yuǎn)心光路

8、”。用于消除相面和標(biāo)識(shí)分劃刻線不重合而造成的測(cè)量誤差。19. 造成光學(xué)系統(tǒng)中光能損失的原因有哪些？通常采用什么方法減少反射損失？【2】吸收損失，反射損失。鍍?cè)鐾改ぁ?0. 什么叫望遠(yuǎn)鏡的有效放大率？【3】當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的視角分辨率與衍射分辨率相等時(shí)，此時(shí)的望遠(yuǎn)鏡放大率稱(chēng)為有效放大率。21. 什么是理想光學(xué)系統(tǒng)的分辨率？它等于什么？某照相物鏡的相對(duì)孔徑為1/4，該照相物鏡的理想分辨率為多少？【3】?jī)蓚€(gè)衍射像間所能分辨的最小間隔稱(chēng)為理想光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。等于中央亮斑的半徑：22. 什么是光出射度？什么是光照度？什么叫全擴(kuò)散表面，它的光亮度與什么有關(guān)？【2】光出射度：發(fā)光表面單位面積發(fā)出的光通量光照度：被

9、照表面單位面積所接收的光通量。全擴(kuò)散表面：被照表面各個(gè)方向上的光亮度相同的表面，其光亮度： ，則光亮度與光照度E和反射系數(shù)有關(guān)。23. 孔徑光闌的作用是什么？什么叫入瞳和出瞳？【3】限制進(jìn)入光線系統(tǒng)成像光束的孔徑入瞳:孔徑光闌在系統(tǒng)物空間所成的像出瞳：孔徑光闌在系統(tǒng)像空間所成的像24. 什么叫“臨界照明”？什么叫“柯勒照明”？它們有什么區(qū)別【3】把光通過(guò)聚光照明系統(tǒng)成像在照明物面上的叫“臨界照明”把光源的像成在后續(xù)物鏡的入瞳面上，稱(chēng)為“柯勒照明”（定義里包含區(qū)別）25. 什么叫“畸變”，它與什么因素有關(guān)？【2】整個(gè)物平面能成一清晰的像，但像的大小和理想像高不等，整個(gè)像發(fā)生了變形，這就是畸變。畸

10、變與視場(chǎng)有關(guān)。26. 紅光和紫光哪種波長(zhǎng)長(zhǎng)？對(duì)于同一個(gè)透鏡，紅光與紫光哪個(gè)的焦距長(zhǎng)？【3】紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)；紅光焦距長(zhǎng)，因?yàn)橥煌哥R對(duì)紫光的偏折更大。27. 什么叫“人眼的視見(jiàn)函數(shù)”？在哪種波長(zhǎng)下人眼視見(jiàn)函數(shù)等于1？【2】人眼對(duì)不同波長(zhǎng)輻射的敏感度差別定義人眼的視見(jiàn)函數(shù);。28. 什么叫“景深”？景深與焦距和相對(duì)孔徑有什么關(guān)系？能在像平面上獲得清晰像的物空間深度叫景深。公式為：可見(jiàn)景深與焦距成反比關(guān)系，與相對(duì)孔徑成反比關(guān)系。29. 望遠(yuǎn)鏡的垂軸放大率、角放大率和視放大率有什么關(guān)系？【2】（為視放大率，為角放大率，為垂軸放大率）30. 什么叫“人眼的視角分辨率”？它等于什么?【3】人眼剛能分辨的兩物點(diǎn)

11、對(duì)人眼的張角稱(chēng)為人眼的視角分辨率。人眼對(duì)兩物點(diǎn)的分辨率為，對(duì)兩直線的分辨率為31. 像方焦點(diǎn)與誰(shuí)共軛？焦點(diǎn)與誰(shuí)共軛？無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)；無(wú)限遠(yuǎn)像點(diǎn)32. 幾何光學(xué)中為什么要規(guī)定符號(hào)規(guī)則？(1)為了采用純數(shù)學(xué)的方法描繪光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，光線的空間位置以及光學(xué)系統(tǒng)物像關(guān)系的相對(duì)位置和大小。(2)為了使公式普遍用于各種情況33. 什么叫顯微鏡的數(shù)值孔徑？如果視放大率為50的顯微鏡的出瞳直徑為2mm，問(wèn)其物鏡的數(shù)值孔徑為多少？稱(chēng)為顯微鏡的數(shù)值孔徑。34. 對(duì)于一燈絲面積為10mm*10mm的單面發(fā)光體，如果要達(dá)到2000lm的光通量，則其平均光亮度應(yīng)為多少？35. 當(dāng)人眼由觀察遠(yuǎn)距離目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)橛^察近距離目標(biāo)時(shí)，

12、人眼進(jìn)行了什么調(diào)節(jié)？人眼光學(xué)系統(tǒng)的焦距發(fā)生了什么變化？視度調(diào)節(jié)；焦距變短36. 各類(lèi)目視光學(xué)儀器必須滿足的共同要求是什么?(1) 擴(kuò)大視角 (2) 平行光出射37. 普通照相機(jī)鏡頭上標(biāo)注的光圈數(shù)5.6、8、11等指什么？在曝光時(shí)間相同的條件下，以上三種光圈哪一種曝光量最大?！?】光圈數(shù)，表示相對(duì)孔徑分別為D/f=1:5.6、1:8、1:11;曝光量H=E*t,其中所以光照度。當(dāng)t相同時(shí)，相對(duì)孔徑D/f越大，曝光量越大，故F=5.6的光圈曝光量最大。38. 照相物鏡的目視分辨率怎樣表示？寫(xiě)出它的公式并說(shuō)明照相物鏡目視分辨率收什么制約？ 故照相物鏡的視分辨率受到相對(duì)孔徑大小的限制。39. 光線的概

13、念有什么特點(diǎn)？(1)光線和幾何線具有完全相同的性質(zhì)(2)光線具有方向(3)光線垂直于波面40. 共軸球面系統(tǒng)的像方主平面和像方焦點(diǎn)怎么確定？【2】一條平行入射光線經(jīng)過(guò)共軸球面系統(tǒng)，其出射光線與入射光線延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，過(guò)這個(gè)交點(diǎn)向光軸作一個(gè)垂直的平面，則該平面即為像方主平面；出射光線與光軸的焦點(diǎn)幾位像方焦點(diǎn)。41. 用作圖法求光學(xué)系統(tǒng)的理想像時(shí)通常采用哪三條特殊光線？(1)通過(guò)焦點(diǎn)的光線，共軛光線為平行于光軸的出射光線。(2)通過(guò)物點(diǎn)平行于光軸入射的光線，其共軛光線經(jīng)過(guò)像方焦點(diǎn)。(3)通過(guò)節(jié)點(diǎn)的光線，其出射光線過(guò)像方節(jié)點(diǎn)，且平行于入射光線物點(diǎn)位置坐標(biāo)為物點(diǎn)到主平面的距離，像點(diǎn)位置坐標(biāo)為像點(diǎn)到像方主

14、平面的距離。42. 顯微鏡為什么能夠觀察細(xì)小的物體？顯微鏡將微小物體的尺寸放大，并成像在目鏡的像方焦平面上，目鏡又對(duì)該像進(jìn)行視角放大，這樣經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大作用，我們就可以看到微小的物體了。43. 單個(gè)平面鏡成像有什么性質(zhì)？(1)單個(gè)平面鏡能使整個(gè)空間理想成像，物點(diǎn)和像點(diǎn)對(duì)平面鏡對(duì)稱(chēng)。(2)物和像大小相等，但形狀不同，物空間的右手坐標(biāo)系在像空間為左手坐標(biāo)系。(3)當(dāng)像保持入射光線的方向不變時(shí)，而使平面鏡繞與入射面垂直的軸旋轉(zhuǎn)角時(shí)出射管線轉(zhuǎn)動(dòng)角。44. 用屋脊面代替一個(gè)反射面，物空間坐標(biāo)和像空間坐標(biāo)之間有什么關(guān)系？【2】光軸的方向和棱鏡主截面內(nèi)像的方向保持不變，在垂直于主截面的方向上的像將發(fā)生顛倒。4

15、5. 什么叫軸外子午像差？不同寬度子午場(chǎng)曲和細(xì)光束子午場(chǎng)曲之差,代表了細(xì)光束和寬光束交點(diǎn)前后位置差，叫軸外子午球差。46. 由兩個(gè)薄透鏡組組成的系統(tǒng)，如果兩透鏡組之間的距離為0，則總光焦度和兩透鏡的光焦度有什么關(guān)系？47. 伽利略望遠(yuǎn)鏡有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：成正向，不用安裝倒像系統(tǒng)缺點(diǎn)：不能安裝分劃板，不適合軍用，視放大率受到物鏡的口徑影響，只有2-3倍。48. 平行玻璃板有什么成像特性？使像面發(fā)生移動(dòng)，但不改變光學(xué)特性。49. 朗伯發(fā)光體（余弦輻射體），它符合什么定律？【2】50. 什么是相對(duì)折射率，什么是絕對(duì)折射率？二者之間有何關(guān)系？一種介質(zhì)相對(duì)于另一種戒指的折射率叫相對(duì)折射率；一種介質(zhì)

16、相對(duì)于真空的折射率叫絕對(duì)折射率。表示介質(zhì)2對(duì)介質(zhì)1的折射率。51.人眼由那兩類(lèi)調(diào)節(jié)功能，各有什么含義？(1)視度調(diào)節(jié)和瞳孔調(diào)節(jié)(2)為了看清物體，眼睛自動(dòng)改變焦距的這個(gè)過(guò)程，稱(chēng)為眼睛的視度調(diào)節(jié)。眼睛虹膜自動(dòng)改變瞳孔大小，以調(diào)節(jié)進(jìn)光量，稱(chēng)為人眼的瞳孔調(diào)節(jié)。52. 軸上像點(diǎn)有哪兩種像差？球差和軸向色差53. 投影系統(tǒng)一般分為那兩大部分？它們的作用分別是什么？(1)照明系統(tǒng)和投影系統(tǒng)(2)照明系統(tǒng)的作用是把光源的光通量盡可能多的聚集到投影物鏡中去，并使投影物鏡照明均勻。投影物鏡的作用是把投影物體成像在屏幕上，并保證成像清晰，物像相似。54. 兩個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成的組合系統(tǒng)的MTF？ 55. 什么是寬光束（

17、軸外）子午場(chǎng)曲？除場(chǎng)曲外其他像差都不存在時(shí)，光束和像面有什么特點(diǎn)？子午光線對(duì)的交點(diǎn)離理想像平面的軸向距離表示此光線對(duì)交點(diǎn)與理想像平面的偏離程度，稱(chēng)為“寬光束子午場(chǎng)曲”。只存在場(chǎng)曲時(shí)，整個(gè)光束交于一點(diǎn)，但交點(diǎn)與理想像點(diǎn)不重合，每個(gè)物點(diǎn)都得到一個(gè)清晰的像點(diǎn)，但整個(gè)像平面并不在一個(gè)平面上。56. 某人遠(yuǎn)點(diǎn)距離在眼鏡前方0.5m處，若他眼睛的最大調(diào)節(jié)范圍為-10視度，問(wèn)它的近點(diǎn)距離是多少？57. 什么叫漸暈？斜光束的寬度比軸上點(diǎn)光束寬度小，因此像平面邊緣部分比像平面中心暗，這種現(xiàn)象稱(chēng)為漸暈。軸上光束口徑為D,視場(chǎng)角為的斜光束在子午截面內(nèi)的光束寬度為，則線漸暈系數(shù)為58. 一球形燈泡直徑為10cm，各項(xiàng)均勻發(fā)光，若發(fā)光強(qiáng)度為157cd，問(wèn)燈泡的平均光亮度為多少？59.