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1、-应用光学简答题-第 6 页应用光学简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。直线传播定律：光线在均匀透明介质中按直线传播。独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。反射定律：反射光线位于入射面内；反射角等于入射角；折射定律：折射光线位于入射面内；入射角和折射角正弦之比，对两种一定的介质来说，是一个和入射角无关的常数。2、如何区分实物空间、虚物空间以及实像空间和虚像空间？是否可按照空间位置来划分物空间和像空间？答：实物空间：光学系统第一个曲面前的空间。虚物空间：光学系统第一个曲面后的空间。实像空间：光学系统最后
2、一个曲面后的空间。虚像空间：光学系统最后一个曲面前的空间。物空间和像空间在空间都是可以无限扩展的，不能按照空间进行划分。3、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？答：光学系统以一条公共轴线通过系统各表面的曲率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。4、什么叫理想光学系统？答：在物像空间均为均匀透明介质的条件下，物像空间符合“点对应点、直线对应直线、平面对应平面”的光学系统称为理想光学系统。5、用近轴光学公式计算的像具有什么实际意义？答：作为衡量实际光学系统成像质量的标准；用它近似表示实际光学系统所成像的位置和大小。6、理想光学系
3、统的基点和基面有哪些？其特性如何？答：理想光学系统的基点包括物方焦点、像方焦点；物方主点、像方主点；物方节点、像方节点。基面包括：物方焦平面、像方焦平面；物方主平面、像方主平面；物方节平面、像方节平面。入射光线（或其延长线）过焦点时，其共轭光线平行与光轴；入射光线过节点时，其共轭光线与之平行；焦平面上任一点发出的同心光束的共轭光束为平行光束；物方主平面与像方主平面共轭，且垂轴放大率为1。7、对目视光学仪器的共同要求是什么？答：视放大率应大于1。8、什么是理想光学系统的分辨率？写出望远镜的分辨率表达式。答：假定光学系统成像完全符合理想，没有像差时，光学系统能分辨的最小间隔。望远镜的分辨率表达式：
4、。9、什么是光学系统的孔径光阑和视场光阑?答：孔径光阑是限制轴上物点成像光束立体角的光阑。视场光阑是限制物平面上或物空间中成像范围的光阑。10、光学系统中可能有哪些光阑？答：限制轴上物点成像光束的口径或立体角大小的孔径光阑；限制物平面上或物空间中成像的范围即限制视场大小的视场光阑；用于产生渐晕的渐晕光阑；用于限制杂散光的消杂光阑。11、如何确定光学系统的视场光阑？答：将系统中除孔径光阑以外的所有光阑对其前面所有的光学零件成像到物空间。这些像中，孔径对入瞳中心张角最小的一个像所对应的光阑即为光学系统的视场光阑。12、如何计算眼睛的视度调节范围？如何校正常见非正常眼？答：眼睛的视度调节范围为：。常
5、见非正常眼包括近视眼和远视眼。近视眼是将其近点校正到明视距离，可以用负透镜进行校正；远视眼是将其远点校正到无限远，可以用正透镜进行校正。13、显微镜的分辨率跟哪些参数有关？采取什么途径可以提高显微镜的分辨率？答：显微镜的分辨率为。可见其分辨率与波长和物镜数值孔径有关。减小波长和提高数值孔径可以提高显微镜的分辨率。由可知，在物和物镜之间浸以液体可增大物方折射率n，即可提高显微镜的分辨率。14、光学系统有哪些单色几何像差和色像差？答：五种单色几何像差是：球差、彗差、像散、场曲、畸变。两种色像差是：位置色差(或轴向色差)、放大率色差(或垂轴色差)。15、共轴光学系统的像差和色差主要有哪些？答：像差主
6、要有：球差、慧差（子午慧差、弧矢慧差）、像散、场曲、畸变；色差主要有：轴向色差（位置色差）、倍率色差。16物理光学研究什么内容？几何光学研究什么内容？ 物理光学：研究光的本性，并根据光的本性来研究各种物理现象。 几何光学：研究光的传播规律和传播现象，几何光学中采用光线理论。17什么是场镜？场镜的作用是什么（要求写出两种作用）？ 场镜：和像平面重合或和像平面很靠近的透镜，场镜只改变成像光束位置，不影响系统的光学性质。 作用：降低主光线在后面系统上的透射高度；改变出瞳距离；承担一定放大作用。18写出轴外点的五种单色像差和色差的名称。 球差，彗差，像散，场曲，畸变；位置色差和倍率色差19简述高斯光学
7、的近轴条件，及近轴光路计算公式的意义。 近轴条件：近轴物（表示视场不太大）和近轴光线（表示孔径不太大）。 近轴光路计算公式的意义：作为衡量实际光学系统成像质量的标准；用它近似地表示实际光学系统所成像的位置和大小。20用光学传递函数作为像质评价指标有哪些优点？光学传递函数能全面反映光学系统的成像性质；能把光学系统设计质量和实际使用性能统一起来，也就是使我们在设计阶段就能预知光学系统制造完成后的实际使用性能。21照相物镜的作用是什么？表示照相物镜光学特性的参量有哪些？ 照相物镜的作用是把外界景物成像在感光底片或光电探测器光敏面上，使产生景物像。 光学特性参数有：焦距，决定了景物的像和实际被摄物体之
8、间的比例；相对孔径，决定了像面光照度的大小；视场角，决定了被摄景物的拍摄范围。22简述费马原理。费马原理又称光程极值原理，即两点间的光程总是取最大值、最小值或恒定值。23光学系统的孔径光阑和视场光阑能否合一，为什么？两者不能合一。因为这两种光阑起着完全不同的作用，孔径光阑的作用是限制成像光束的口径的大小，而视场光阑的作用是限制成像空间范围的大小。 24什么是物方远心光路，举例说明其作用。 测量显微镜中，为了消除由于像平面位置的放置误差而引起的测量误差，在物镜的像方焦平面上加入一个光阑作为孔径光阑，入瞳则位于物方无穷远，成为物方远心光路。25各类目视光学仪器必须满足的共同要求是什么。放大视角；出射平行光线26目镜的作用是什么？表示目镜光学特性的参量有哪些？（5分） 目镜的作用相当于放大镜，它把物镜所成的像放大后成像在人眼的远点，以便进行观察。目镜的光学特性：像方视场角；相对出瞳距离；工作距离