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2014年北理工819物理光学试题
一．名词解释（10分）
1. 波面 (好像是波面，比较简单)
2.清晰度
二．填空题（30分）
似乎都是第一章的东西，好像还有关于o光、e光的知识点。
比较基础，具体的我就记不清楚了。
三．简答题（共60分，每道题20分）
这里的简答题并不简单，也不是简答就能解决的，感觉挺难的。
1. 七种光的辨别。
椭圆偏振光、部分椭圆偏振光、圆偏振光、部分圆偏振
光、线偏振光、部分线偏振光、自然光。
给你一个检偏器和一个1/4波
片。
2. 给了下面其中一个公式（我不记得是哪一个），然后有几问，只记得好像
有对光栅方程的考察，还有就是参数a,d,N对光栅的影响。
（这道题相对
第一道题就比较简单，只要把书本上的知识点记牢并且理解就行了）
3．这道题我考试前做过，不过也不太简单。
（我感觉就是一计算题，而不是简答题）题目大意就是一平面波与一球面波干涉，求出干涉强度。
与2006年北理期末考题是一样的。
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说明：以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业课历年真题中的问答题部分的一些题目，仅供需要的同学参考。
由于时间当时较紧，有些地方可能会有错误。
其中每个问题后【】里面的数字代表考试中出现的次数。
1. 什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质？【2】物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统”。
性质: （1）位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
（2）位于过光轴某一截面的物点，其像点也在该平面内。
（3）过光轴的任意截面的成像性质都相同。
（4）垂直于光轴的同一平面的物所成的像，其几何形状与物完全相似。
（5）位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴（6）如果已知两对共轭面位置和放大率；或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切像点都可以随之确定。
2. 什么叫做“目视光学仪器的视度调节？什么叫近视眼?什么叫远视眼？对于近视眼和远视眼应该分别如何调节？【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用，可以改变目镜的前后位置，使仪器所成的像不在无限远处，而是位于目镜的前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视的需要，这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼；近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。
近视眼戴负透镜，远视眼带正透镜。
对于近视眼，目镜向前调节；对于远视眼，目镜应向后调节。
3. 什么时棱镜的展开？在应用棱镜展开时，为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性，棱镜的结构必须满足哪两个要求？【4】把棱镜的主截面沿着它的反射面展开，取消棱镜 d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开”。
要求：(1) 棱镜展开后入射面和出射面平行(2) 如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。
4. 什么叫“孔径光阑”？什么叫“视场光阑”？“孔径光阑”：限制进入光学系统成像光束孔径的光阑。
第1页，共3页 一、问答题（共60分，每小题6分）
1.用显微镜观察相距0.0005mm 的两物点，采用划线对准的方式，视放大率至少要多少？
2.什么叫望远镜的视角分辨率和衍射分辨率？已知望远镜的视放大率为30×，出瞳距离为1.5mm ，求该望远镜的视角分辨率和衍射分辨率。
3.什么叫主平面？什么叫节平面？主平面和节平面什么条件下重合？
4.什么叫波像差？光学系统成像质量的判断标准是什么？
5.已知棱镜展开厚度为d = 50mm ，折射率n = 1.5，求像面的移动距离。
6.一个发光圆盘（可视为朗伯光源），在与法线成30°角方向上的光强为I 。
求出射光通量。
7.什么是光圈数？在5.6、8、11这几个光圈数中，相同曝光时间下，哪个进光量最大？
8.投影仪分为哪几个部分？分别有什么作用？
9.什么叫场镜？场镜有什么作用？
10.什么叫渐晕？渐晕大小如何表示？
二、叙述及证明题（共30分，每小题10分）
1.描述如何判断平面棱镜系统的成像方向。
2.两组透镜组成倒像系统，对无限远物体成像，焦距分别为f 1′和f 2′，中间的两个透镜之间为平行光。
将倒像系统旋转180°，保持物、像位置不变。
证明系统总的视放大率
2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目代码： 820 科目名称： 应用光学
★ 答卷须知
试题答案必须书
写在答题纸上，在
试题和草稿纸上
答题无效。
本资料由理硕教育整理，理硕教育是全国唯一专注于北理工考研辅导的学校，相对于其它机构理硕教育有得天独厚的优势。
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详情请查阅理硕教育官网820应用光学一、考试要求1．设置本考试科目的目的在于考核报考考生掌握应用光学基础知识的范围，以及理解的深度；2．考核的知识范围主要围绕几何光学的基本理论与应用、理想光学系统的成像性质、共轴球面光学系统的物象关系、近轴光学的理论与计算方法、眼睛的构造和特性、目视光学仪器的基本原理与计算方法、平面镜棱镜系统的成像特性分析应用及计算方法、各种光学系统中成像光束的选择方法、辐射度学和光度学的基础理论、各种情况下光学系统中的光能量计算方法、光学系统成像质量评价的各种指标和评价方法以及各种光学系统分辨率的表示和计算方法；3．考生应注重基础理论知识的掌握，同时又能够灵活地应用所学知识解决应用问题；4．答题概念准确，表述清楚，书写和作图规范，卷面整洁，回答问题一律写在答题纸上。
二、考试内容1．几何光学基本原理。
几何光学基本定律，光路可逆和全反射现象，成像概念，理想像和理想光学系统；2．共轴球面系统的物像关系。
符号规则，近轴区成像性质及相应公式，主平面和焦点，作图法求像，物像关系式，放大率，物像空间不变式，物像方焦距，节平面，理想像高，光学系统的组合，单透镜公式；3．眼睛和目视光学系统。
人眼的特性，放大镜、显微镜和望远镜，眼睛缺陷和视度调节，空间深度和立体视觉；4．平面镜棱镜系统。
平面镜的旋转，棱镜展开，屋脊棱镜，平板玻璃和棱镜外形尺寸计算，确定成像方向，球面和平面镜棱镜系统的组合；5．光学系统中成像光束的选择。
2013年北京理工光学工程820应用光学初试、复试回忆（定稿）第一篇：2013年北京理工光学工程 820应用光学初试、复试回忆（定稿）2013年北京理工光学工程复试笔试回忆（不全）：物理光学：干涉图形的强度分布、条纹类型，有一个题是画出所给出的图上三个不同位置观察屏的干涉条纹；求晶体中光的偏振方向等电子技术：数电考了斯密特触发器、555的计算和画电压波形等，模电考了判断负反馈的类型，用集成运放设计设计一个vi：vo=1:2的放大电路（画图，并求各电阻的值）等；计算机基础：名词解释：如usb等，冯诺依曼计算机的组成，用C语言编写一个简单程序等。
光电成像：名词解释及英文全称，如CCD、ICCD、MCP等，黑体的几个方程及原理，探测器的分类及原理、区别，画框图等。
英语听力:一共20个题，语速快，两题之间隔时间很短，必须很快选出答案。
面试：英语：自我介绍，问了我怎么看待中国和日本的关系（他们什么问题都有，没法准备，看你的口语水平和随机应变能力），读并且翻译一段话（和光有关的）。
综合面试：1）抽一张纸有4个题，立即回答出来，分别是：应光、物光、电子技术、计算机方面的。
题很多范围很广，每个人都不一样，我抽到的是1、远心光路及作用2、激光器的结构、原理及激光的特性；3、负反馈的类型及作用4、数据的传输方式：并行传输和串行传输及特点，2）然后就是说一下自己做过的东西和毕设，根据你说的提问题，这部分很重要，看你的动手能力。
3）问了一个人文题：怎样看待因日本核辐射引起的抢盐风潮？下面是网上的回忆版：初试：（来自考研论坛）一简答题1.为什么要求光学系统中，光学元件要与光轴垂直放置？2.光学系统中，常用的基点和基面有哪些？3.什么是节平面？节平面的性质有哪些？4.物方远心光路和像方远心光路对于减少相差有什么作用？5.什么是场镜，它的作用是什么？还有一些题，现在是真的记不清楚了，但是都算比较简单的。
二证明题1.考察的是第二章的内容。
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详情请查阅理硕教育官网1．-个5倍的显微物镜c按薄透镜组考惫，，物像之间的共轭距离为190 rnm，求该物镜的焦距物平面离透镜的距离。
2．-个8倍的望远镜系统由物镜、斜方棱镜，目镜构成。
斜方棱镜的入射面到物镜的距离为110 mm，斜方棱镜口径为30 mm，折射率为1.5，棱镜的出射面到目镜的距离为30 mm，求物镜和目镜的焦距。
如果入瞳和物镜重合，物镜通光口径多大？（透镜均按薄透镜考虑）3．3．用一个60 W灯泡照明2m远处并与照明方向成45。
的平面，假定灯泡发光效率（光视效能）为10 Im/W，各方向均匀发光，求被照表面的照度等于多大？4根据理想光学系统的成像性质，导出以主点为原点的共轭点方程式和垂轴放大率。
3．设有一个同心透镜，其厚度为30mm，玻璃折射率为1.5，焦距为-100 mm，求两个半径等于多少？它的主面在哪里？5.已知显微镜的视度大率为300，目镜的焦距为20 rnm，求显微镜物镜的倍率。
假定人眼的视角分辩率为60”，问使用该显微镜观察时，能分辨的两物点的最小距离等于多少？该显微镜物镜的数值孔径不小于多少？6.设幻灯机离开投影屏幕的距离为45 m，投影屏幕为5 mX4 m，幻灯片尺寸为20 mX16 m，光源亮度为12 000熙提，聚光系统使幻灯片均匀照明，并使光束充满物镜口径，如果物镜的透过率为0.6，要求屏幕照度为100 lx，求该幻灯祝物镜的焦距和相对孔径，7.人眼垂直看水池1 m处的物体，试问物体的像到水面的距离是多少（水的折射率为1. 33）?8.对于一个共轴理想光学系统，如果物平面倾斜于光轴，试问其像的几何形状是否与物相似。
2008年应用光学一、问答题。
（共60分，每小题6分）1. 显微镜物镜的垂轴放大率大于还是小于0？其绝对值大于还是小于1？所要观察的物体位在哪个区域？ 2. 一个近视度为200的人，其眼睛的最大调节范围为-5视度，他的远点距离和近点距离分别为多少？ 3. 什么是出瞳距离？什么是眼点距离？4. 测量用显微镜的孔径光阑位在什么地方？为什么？5. 光学系统只存在畸变时成像具有什么特点？6. 在照相机、开卜勒望远镜和普通显微镜三种光学系统中，视场光阑分别位在何处？7. 一点光源的发光强度为100cd ，照明1米远处的平面，该平面与照明方向相互垂直，问在该平面上的光照度为多少？8. 发生全反射需要满足的条件是什么？写出全反射角的公式？ 9. 人眼的视度调节和瞳孔调节是什么含义？ 10. 柯勒照明和临界照明有什么区别？二、证明题。
（共30分，每小题10分）1、位于空气中的一个薄透镜对某一物平面成像，若已知物像间的垂轴放大率为β，透镜焦距为 ，物与像之间的共轭距离为L ，证明：。
2、设一照相物镜由n 个透镜组组合而成，已知第一个透镜组的像方焦距为 ，后面各透镜组的垂轴放大率分别为， 证明：该照相物镜总的像方焦距 为： 。
3、证明光学系统的垂轴放大率 与角放大率 之间存在 的关系。
三、计算题（共60分，每小题15分）1、一个变焦距CCD 摄像机的物方全视场角为 ，在 和时对应的入射光束口径分别为50毫米和10毫米，采用对角线为 英寸CCD （1英寸等于25.4毫米，CCD 探测器靶面长与宽之比为 ）作为探测器，物体所成像在探测器靶面上为内接圆，假设所拍摄的物体的光亮度为，光学系统的透过率为0.7，求在最短焦距和最长焦距时CCD 靶面上所接收的光照度分别为多少？2、一个放大率为10倍的开卜勒望远系统，目镜的焦距为25毫米，出瞳直径为4毫米，像方视场角为，物镜后面有一枚镜（棱镜玻璃的折射率为 1.5，棱镜展开长度为L=3.414D ，D 为棱镜第一面上的通光口径），棱镜出射面到目镜的距离为45毫米，求棱镜的入射面和出射面的口径分别为多少？物镜到棱镜入射面的距离为多少？（物镜和目镜均按薄透镜计算）3、一个对无限远成像的红外系统由一个物镜和一个中继透镜组成，系统的物方全视场角为 ，物镜的焦距为500毫米，物镜首先成一个中间像，然后由中继透镜成像在红外探测器上，系统的孔径光阑与物镜重合，红外探测器（即像平面）直径为12毫米，要求系统的出'f ββ/2'''f f f L--='1f n βββ,,,32⋅⋅⋅⋅⋅⋅'f n f f βββ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=32'1'β'γ'nn =⋅γβ 20~2 2 20213:42/200m cd702'=ω 5瞳位在探测器前面20毫米处，求中继透镜的焦距为多少？中继透镜到探测器像面的距离（即像距）为多少？（物镜和中继透镜均视为薄透镜）4、一个对前方100毫米处物体成像的摄影镜头由焦距为毫米， 毫米， 毫米， 毫米四个薄透镜组成，四个透镜之间的间隔分别为 毫米， 毫米， 毫米。
北京理工大学1999年研究生入学考试信号与系统试题一.（17分）连续时间系统如图(a)，其子系统单位冲激响应ℎ1(t)=δ(t+1)−δ(t)，ℎ3(t)=δ(t)−δ(t−2)，子系统ℎ2(t)的输入、输出如图(b)。
要求在时域回答：(a) 子系统的单位冲击响应ℎ2(t)；(b) 系统的单位冲激响应ℎ(t)，画出其波形；(b) 当x(t)=u(t)时系统的输出y(t)，画出其波形。
t二．（16分）离散时间系统如图，其中D为单位延时器，要求在时域回答：(a) 写出系统的差分方程；(b) 当x[n]=δ[n]时，y[0]=1，y[−1]=−1，求系统的零输入响应y0[n]；(c) 当x[n]=δ[n]时，求系统的零状态响应y x[n]，并说明此系统是否因果、稳定。
+ +三．（17分）已知系统框图如图所示，其中为宽度等于1的门函数，子系统的单位冲激响应为ℎ1(t)=∑δ(t−2n)∞n=−∞，ℎ2(t)=sin3π2tπt系统输入x(t)=cosπt,−∞<t<∞。
(a) 用频域法求子系统输出ω(t)的傅里叶变换；(b) 证明ω(t)的傅里叶系数c k=1π(1−k2)cos kπ2；(c) 求系统的稳态响应y(t)。
)四.（17分）已知离散时间序列x[n]=u[n+2]−u[n−3](a) 求x[n]的离散时间傅里叶变换X[Ω]，分别画出x[n]和X[Ω]的图形（Ω=0~4π区间）；(b) 按周期N=10，把x[n]延拓为周期序列，求其离散傅里叶系数c k，画出幅谱图(k=0,1,2,…,20)；(c) 令此周期序列通过一个LTI系统，系统的单位脉冲响应为ℎ[n]=sin πn 6πn +sinπn2πn，求系统的零状态响应y[n]。
五．（17分）已知电路如图，其中运算放大器的输入阻抗为无穷大，输出阻抗为0，放大倍数为K ，电容器的初始电压皆为0，各元件下所示的方向为假定的电压降方向。
