2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学 A 课程号：共 2 页第 1 页
专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期（考生填写）_______年____月__日分数_________ 一．简答题（15分）（写在答卷纸上）
1．（5分）物理光学研究什么内容？几何光学研究什么内容？
2．（5分）什么是场镜？场镜的作用是什么（要求写出两种作用）？
3．（5分）写出轴外点的五种单色像差的名称。
二．作图题（15分）(画在试卷上)
4．（５分）已知焦点F和F’和节点J和J’（见图2），求物方主点H和像方主点H’。
5．（10分）应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1)，分别标出A、B、C、D点光的坐标方向。
授课教师
李颖命题教师或命题负责人
签字李颖
院系负责人
签字
年月日
注：请命题人标明每道考题的考分值。
J F’F J’
图2
z
y
x
A
B
C
D
图1
2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学课程号：共 2 页第 2 页
中国海洋大学试题答案
2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学
一．简答题（15分）
1．（5分）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。
2．（5分）什么是场镜？场镜的作用是什么（要求写出两种作用）？
场镜：和像平面重合或者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。
3．（5分）写出轴外点的五种单色像差的名称。
球差，彗差，像散，场曲，畸变
二．作图题（15分）
4．（５分）已知焦点F和F’和节点J和J’（见图2），求物方主点H和像方主点H’。
图2
5．（10分）应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1)，分别标出A 、B 、C 、D 点光的坐标方向。
备注： 不重复扣分
三．计算题（70分）
6．（10分）某被照明目标，其反射率为ρ=0.1，在该目标前15m 距离处有一200W 的照明
灯，各向均匀发光，光视效能（发光效率）为30lm/W ，被照明面法线方向与照明方向的夹角为0度。求：（1）该照明灯的总光通量；（2）被照明目标处的光照度；（3）该目标视为全扩散表面时的光亮度。 （1）lm k e 600020030=⨯==ϕϕ
4分
π
ϕα
2cos 2
=
=
I l I E E=2.12lx 4分 （2）2068.0m cd E
L ==
π
ρ
2分
7．（10分）显微镜目镜视角放大率为Γe =10，物镜垂轴放大率为β=-2，NA=0.1，物镜共轭
距为180mm ，物镜框为孔径光阑，求：（1）显微镜总放大率，总焦距。（2）求出瞳的位置和大小。
z
y
x
A
B
C
D 图1
z
y x
z
y x
z y
x
z
y
x
（1）总放大率：20102=⨯=Γ=Γe β
总焦距mm f 5.12250
'
=Γ
=
5分
（2）目镜焦距：mm f e 2510
250'
==
''111e
f s s =-，mm s 145-=，mm s 2.30'
= 500
'
Γ=D NA ， mm D 5.2'
= 5分
8．（15分）一个空间探测系统（可视为薄透镜），其相对孔径为1:1.2，要求将10km 处直
径为２ｍ的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上，物体所成像在探测器靶面上为内接圆，问此系统的焦距应该为多少？口径为多少？所对应的最大物方视场角是多少？（一英寸等于25.4毫米，探测器靶面长与宽之比为４:3） 探测器靶面尺寸即像的直径为：0.5×25.4×0.6=7.62mm
放大率：00381.0200062
.7'===
h h β 5分
m l l 1.38101000381.03'=⨯⨯==β
由高斯公式：
''
1
11f
l l =- 得 m f 96.37'= 6分
由
2.11'
=f
D 得 mm D 63.31= 2分
最大物方视场角：rad 4
3
10210
1022-⨯=⨯=
ω 2分
（备注：若忽略l
1，mm D m f 75.31,
1.38'
==）
9．（10分）有一个薄透镜组，焦距为100mm ，通过口径为20mm ，利用它使无限远物体
成像，像的直径为10mm ，在距离透镜组50mm 处加入一个五角棱镜（棱镜的玻璃折射率为1.5，透镜展开长度为L=3.414D ，D 为棱镜第一面上的通光口径），求棱镜的入射面和出射面的口径，通过棱镜后的像面位置。 棱镜第一面的通光口径为
