工程光学 下载本文

工程光学

第二章 理想光学系统

1、一个折射率为1.52的双凸薄透镜,其中一个折射面的曲率半径是另一个折射面的2倍,且其焦距为5cm,则这两个折射面的曲率半径分别是(7.8)cm和(-3.9)cm。

2、一个薄透镜折射率为1.5,光焦度500D。将它浸入某液体,光焦度变成-1.00D,则此液体的折射率为(1.502)。

3、反远距型光组由(一个负透镜和一个正透镜)组成,其特点是(工作距大于组合焦距)。

4、 远摄型光组由一个(正透镜)和一个(负透镜)组成,其主要特点是(焦距大于筒长),因此该组合系统常用在(长焦距镜头)的设计中。

第三章 平面与平面系统

1、反射棱镜在光学系统中的主要作用有(折叠光路)、(转折光路)和转像、倒像等,在光路中可等效为平行平板加(平面反射镜)。 2、某种波长的光入射到顶角为60°的折射棱镜,测得最小偏向角为42°15′,则该种玻璃对于入射波长的折射率为(1.557)。

3、唯一能完善成像的光学元器件是(平面反射镜),利用其旋转特性可制作光学杠杆进行放大测量;利用双光楔也可以实现(微小角度和微小位移)的测量,主要有(双光楔旋转测微)和(双光楔移动测微)两种形式。

4、用于制作光学元件的光学材料包括光学玻璃,(光学晶体)和(光学

塑料)三类。选用光学玻璃时的两个重要参数是(折射率)和(阿贝常数)。

5、一个右手坐标的虚物,经一个直角屋脊棱镜反射后,成(右手)坐标的(虚)像。

第四章 光学系统中的光束限制

1、限制轴上物点成像光束宽度的光阑是(孔径光阑),而(渐晕光阑)在其基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度。 2、为减少测量误差,测量仪器一般采用(物方远心)光路。

3、测量显微镜的孔径光阑放置在(物镜后焦平面上),视场光阑放置在(一次实像面处),如果用1/2″的CCD接收图像并用14″的监视器观察图像,要求系统放大倍率为140倍,则显微镜的放大倍率是(5倍)。

第五章 光线的光路计算及像差理论

1、实际像与(理想像)之间的差异称为像差,包括单色像差和色差两大类。其中,引起单色像差的主要原因是(孔径)和(视场)。 2、在球差、慧差、像散、场曲、畸变、位置色差和倍率色差这七种几何像差中,只与孔径相关的像差有(球差)和(位置色差),只与视场有关的像差是(畸变),与视场和孔径都有关的像差有(3)种。 3、在上述七种几何像差中,不影响成像清晰度的像差有(2)种,使子午像和弧矢像不重合的像差是(像散),其初级量与视场的二次方成比例的像差有(场曲)和(像散)两种,孔径光阑位于单个折射球面球心时不可能产生的像差有(4)种,对于折射率相同,结构参数相

同二阿贝尔系数不同的单薄透镜,在同样的物距、相同相对孔径下,阿贝尔数小的位置色差(大)。

4、单正透镜产生(负)球差,单负透镜产生(正)球差,因此他们组合可以矫正球差。单折射面成像时,有三对不产生像差的共轭点,称为(不晕点或齐明点)。

5、单个折射球面的三对齐明点的共轭为哈子分别为(L=L’=0)、L=L’=r、和(L=(n+n’)r/n,L=(n+n’)r/n’)。

6、球面反射镜有(2)个无球差的共轭点,其共轭点位置为(L=L’=0和L=L’=r),对应的垂轴放大率为(1和-1)。

7、轴外点单色光以细光束成像时产生的像差有(像散)、(场曲)和(畸变)。

8、物空间一个平面,与像空间一个曲面共轭,则该成像系统存在(场曲)像差;物平面上一个正方形,在像平面上成像为桶形,则成像系统存在(负畸变);这两种像差改变了成像的(位置),但对成像的清晰度无影响。

9、(对称式)光学系统,当β=-1时,所有垂轴像差自动校正,此时轴向像差为(半部像差的2倍)。

10、 如 果 一个光学系统的初级子午彗星等于焦宽λ/(n’u’),则ΣS2应等于(-2λ/3);如果一个光学系统的初级球差等于焦深λ2/(n’u’),则ΣS1等于(-2λ)。

11、初级位置色差仅决定于(透镜的光焦度)和(制造透镜的光学材料),对相同的光焦度而言,阿贝常数越大,色差越(小)。

12、望远镜是一种(大孔径)、(小视场)的光学系统,因此要校正的像差是(球差)、(正弦差)和(位置色差),这些像差是与(孔径)有关的。

13、照相系统属于(大孔径)、(大视场)的光学系统,因此要校正的像差是(全部七种像差)。

第六章 典型光学系统及其像质评价

1、若某先生佩戴200度的近视眼镜时正合适,则该眼镜的焦距为(500)mm,该先生的远点距为(眼后0.5)m。

2、人眼的物方焦距要比像方焦距(短);若某人的远点距为眼后1m,则需要佩戴(100)度的老花镜,其焦距是(1000)mm。 3、使用放大镜观察物体时,孔径光阑是(人眼瞳孔),视场光阑是(放大镜框)。

4、望远系统的光学结构特点是(光学间隔等于0)和(物镜焦距大于目镜焦距)。使用伽利略望远镜观察物体时,孔径光阑是(人眼瞳孔),视场光阑是(物镜外框)。由于该系统的入窗和物面不重合,所以观察大视场时一般存在(渐晕)现象。

5、采用叉丝对直线的方法对准时,入眼的对准精度为15″,通过放大倍率10倍的望远镜以同样的方法瞄准时对准精度为(1.5″)。 6、生物显微镜常用的透射照明方式有(临界照明)和柯勒照明两种。柯勒照明系统主要由(光源)、(柯勒镜)、(聚光镜)和两个光阑组成,它与显微镜系统的光瞳衔接关系为(照明系统的出瞳与显微镜系统的入窗重合、照明系统的出窗与显微镜系统的入瞳重合)。