天津大学光学工程真题

百度文库PAGE\*MERGEFORMAT#•问答题：（共12分，每题3分）1摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质?2•为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么?显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么?评价像质的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 主要有哪几种？各有什么优缺点?二.图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）1求像AB2.求像AB3•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•求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6.判断棱镜的成像方向2题2-6图三•填空：（共10分，每题2分）1•照明系统与成像系统之间的衔接关系为：TOC\o"1-5"\h\z①\②\转像系统分和两大类，\其作用是：3•—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。光通过光学系统时能量的损失主要有：,和。激光束聚焦要求用焦距较的透镜，准直要用焦距较的透镜。四.计算题：（共60分）一透镜焦距f'30mm，如在其前边放置一个6x的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。（10分）已知r120mm,r220mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm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）已知物镜焦距为、500mm，相对孔径/10,对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为400mm，物镜最后一面到像平面的距离为300mm。TOC\o"1-5"\h\z（1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；（8分）（2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为2mm，求望远镜的视觉放大率；（4分）（3）求目镜的焦距、放大率；（4分）（4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；（6分）（5）望远镜的分辨率；（2分）（6）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。（2分）（7）画出光路图。（4分）一、填空题（每题2分，共20分）在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光出现在（）弧度的方向上。（波长为589nm）垂直入射，若缝宽为0.1mm,则第1极小1cm的汇聚透镜，透镜焦距为50cm,测得透镜焦平面上衍射3.4.5.图样中央亮斑的直径是6.6610已知闪耀光栅的闪耀角为15°最大光强，则入射光的波长为（晶体的旋光现象是（渥拉斯棱镜的作用（3cm，光栅常数d=1）nm。，其规律是（），要使它获得较好的作用效果应（则光波波长为（）nm。m，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到）。6.7.8.利用此关系可（波片快轴的定义：（光源的相干长度与相干时间的关系为（（））。）。）O相干长度愈长，说明光源的时间相干性获得相干光的方法有（）和（在两块平板玻璃A和B之间夹一薄纸片9.10.所示。当稍稍用力下压玻璃板A时，干涉条纹间距（。G,形成空气劈尖。用单色光垂直照射劈尖，如图1，条纹向（）移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板（入射角＞10），形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（一束准直的单色光正入射到一个直径为、问答题（请选作5题并写明题号，每题6分，共30分）简要 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时，衍射图样会发生怎样的变化?1）增大透镜L2的焦距；2）减小透镜L2的口径；3）衍射屏作垂直于光轴的移动（不超出入射光束照明范围）。图2夫琅和费衍射系统俯视图以迈克尔逊（M）干涉仪的等倾圆环和牛顿（N）环为例，对“条纹形状”作一简要讨论，（从中央级次、条纹移动分析它们的相同点与不同点）。利用惠更斯作图法求下列方解石晶体中的双折射光（标出光线方向和光矢量方向）。拟定部分偏振光和方位角为的椭圆偏振光的鉴别实验。（包括光路、器件方位、实验步骤。）试述如图3所示格兰一付科棱镜的结构原理（要求画出并标出o光、e光的传播方向，光矢量方向）特点，用途和使用方法，并说明此棱镜的透光轴方向。Agrating,usedinthesecondorder,diffractslightof632.8nmwavelengththroughanangleof30Howmanylinespermillimeterdoesthegratinghave?Anoilfilm（n=1.47,thickness0.12m）restsonapoolofwater.Iflightstrikesthefilmatanangleof6（°,whatisthewavelengthreflectedinthefirstorder?三、计算（共50分）1.（15分）平行的白光（波长范围为390nm—700nm）垂直照射到平行的双缝上，双缝相距1mm，用一个焦距f1m的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。若在幕上距中央白色条纹3mm处开一个小孑L，在该处检查透过小孔的光，问将缺少哪些波长？2.（20分）图4所示一双缝实验，波长为的单色平行光入射到缝宽均为d（d）的双缝上，因而在1）论P。点的光强度特性远处的屏幕上观察到干涉图样。将一块厚度为t，折射率n的薄玻璃片放在缝和屏幕之间。2）如果将一个缝的宽度增加到2d,而另一个缝的宽度保持不变，“点的光强发生怎样的变化？（假设薄片不吸收光）。（15分）将一块4片插入两个偏振器之间，波片的快轴与两偏振器透光轴的夹角分别为一60和30,求光强为Io的自然光通过这一系统后的强度是多少？简答题：（共12分，每题3分）1•摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？答：摄影物镜的三个重要参数是：焦距f'、相对孔径D/f'和视场角2。焦距影响成像的大小，相对孔径影响像面的照度和分辨率，视场角影响成像的范围。2•为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？答：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，无论物体处于物方什么位置，它们的主光线是重合的，即轴外点成像光束的中心是相同的。这样，虽然调焦不准，也不会产生测量误差。显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？答：显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差，如：球差、正弦差等。照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统，而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？答：评价像质的方法主要有瑞利（Reyleigh）判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数（OTF法等5种。瑞利判断便于实际应用，但它有不够严密之处，只适用于小像差光学系统；中心点亮度法概念明确，但计算复杂，它也只适用于小像差光学系统；分辨率法十分便于使用，但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响，结果不够客观，而且它只适用于大像差系统；点列图法需要进行大量的光线光路计算；光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法，既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响，既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）求像AB（图中C为球面反射镜的曲率中心）/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判断光学系统的成像方向5•求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场6.判断棱镜的成像方向题2-3图三.填空：（共10分，每题2分）1•照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①__②__转像系统分棱镜式禾廿透镜式两大类，其作用是：_使物镜所成的倒像转变为正像。TOC\o"1-5"\h\z—学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为-0.2米,该学生裸眼所能看清的最远距离为眼前0.2米。/4•光通过光学系统时能量的损失主要有：两透明介质面上的反射损失,__介质吸收的损失和反射面的光能损失_。5•激光束聚焦要求用焦距较__短的透镜，准直要用焦距较长的透镜。四.计算题：(共60分)1•一透镜焦距f'30mm，如在其前边放置一个6x的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。(10分)fo'解:fe'h1f'6h2f3'/求得.f'180(mm)lH'f3'(f')30180210(mm)If'30(mm)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:已知，「220mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像Bn°(20分)设：透镜的折射率为n物点A经r1折射成像在A'处,将已知条件1n'nn'n50mm代入公式r1r得n1n1I1'5020——①得:A'经「2反射后，成像于B'点。故将12112l1'd11',代入反射面公式T'T7,11112'I1'10----②B'点再经r1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G(d5)5，代入折射公式，得:11n1匚5芮―③由①②③式解得：n匸6答：透镜的折射率为1.6。已知物镜焦距为500mm，相对孔径/(0，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为400mm，物镜最后一面到像平面的距离为300mm。TOC\o"1-5"\h\z按薄透镜处理，求物镜的结构参数；(8分)若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为2mm，求望远镜的视觉放大率；(4分)求目镜的焦距、放大率；(4分)如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；(6分)望远镜的分辨率；(2分)如果视度调节为5折光度，目镜应能移动的距离。(2分)画出光路图。(4分)解：根据题意，画出物镜的结构图如下：tgu2‘f'丄tgujh2h1dtgu1'h2tgu,—-.clz、⑴将f'500mm和d100mm代入公式300，得：b250(mm)df1'f2'代入牛顿公式，得.f2‘300(mm)D11⑵因f'，则:D50050(mm)10D50—25xD'2fo1x500251fe'20(mm)⑶fe25250250e12.5xfe'20(4)望远镜系统的结构如下图所示:将I2(66.67将|1100mm和f2‘200mm代入公式320)386.67mm和得出瞳距:140'5flz'140"50100021.09(mm)2.8"土2(mm)10001I'1T'得:li'66.67mme'20mm代入公式望远系统光路图如下:、填空题（每题2分，共20分）在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm）垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第1极小出现在（5.8910-3）弧度的方向上。一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm的汇聚透镜，透镜焦距为50cm，测得透镜焦平面上衍射图样中央亮3斑的直径是6.6610cm,则光波波长为（546）nm。已知闪耀光栅的闪耀角为15°，光栅常数d=1m,平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强，则入射光的波长为（500）nm。（当一束线偏振光沿着晶体的光轴方向传播时，其光矢量将随传播距离的增加逐步偏转）（其偏转的角度=1。/1~2"TOC\o"1-5"\h\z式中为旋光系数，I为光在晶体中传播的距离，）。（它能将自然光分解成两个分得较开光矢量相互丄的线偏振光），（由22Sint［（n°①加］知，可以选用双折射率差值较大的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 制作）。HYPERLINK\l"bookmark26"\o"CurrentDocument"\111011110\\110ii1110=利用此关系可（拟定右旋圆偏振光的产生和检验实验）。（在波片中与传播速度快的光矢量所平行的主轴方向）。光源的相干长度与相干时间的关系（SnaxCt）。相干长度愈长，说明光源的时间相干性（愈好）。获得相干光的方法有（分波前法）和（分振幅法）。在两块平板玻璃A和B之间夹一薄纸片G,形成空气劈尖，。用单色光垂直照射劈尖，如图1。当稍稍用力下压玻璃板A时，干涉条纹间距（增大），条纹向（右）移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板（入射角h0）,形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（增大）。、问答（每题6分，共30分）•答：1）增大透镜L2的焦距，将使接收屏上衍射图样的间隔增大。因有公式ef'，此时衍射角不变，条纹间隔e增大；2）增大透镜L2的口径，不会改变衍射图样的分布，但进入系统的光束宽度增加，可使光强增加；3）衍射屏垂直于系统光轴方向移动时，衍射图样不会改变，因为衍射屏移动前后光的入射角不变，缝宽不变，由衍射公式知其接收屏上的光强分布不变；•答：/M圆环N圆环n=0①中央级次h—＞大，条纹从中心涌出，中央级次增高；n16h—＞小，条纹从中心内陷，中央级次降低。h—＞大，条纹向牛顿环中心移