工程光学(填空题)

工程光学

一、填空题

1、光就其本质而言是一种电磁波，光波波长范围大致为1mm~10nm ，其中波长在380nm~760nm 之间的电磁波能为人眼所感知，称为可见光。

2、光的直线传播定律与光的独立传播定律概括的是光在同一均匀介质中的传播规律，而光的折射定律与反射定律则是研究光传播到两种均匀介质分界面上时的现象与规律。

3、介质的折射率是用来描述介质中的光速相对于真空中的光速减慢程度的物理量。

4、全反射发生的条件是：（1）光线从光密介质向光疏介质入射；（2）入射角大于临界角。

5、费马原理也叫光程极短定律，指光沿着光程为极值（极大、极小或常量）的路径传播。

6、如果组成光学系统的各个光学元件的表面曲率中心都在同一条直线上，则称该光学系统为共轴光学系统。

7、物体所在的空间称为物空间；像所在的空间称为像空间。

8、光学系统成完善像应满足的条件为：入射波面为球面波时，出射波面为球面波；入射光为同心光束时，出射光为同心光束。

9、由实际光线相交所形成的点为实物点或实像点，而由光线的延长线相交所形成的点为虚物点或虚像点。

10、平面可以看成是曲率半径r →∞的特例，反射则是折射在n' = -n 时的特例。

11、通过物点和光轴的截面称为子午面，轴上物点的子午面有无数多个，而轴外物点的子午面只有一个。

12、单个折射球面对轴上的物点成像是不完善的，这种现象称为球差。

13、真空中的光速c=3×108m/s ，则光在水中（n=）的光速为v=×108m/s 。

14、设光纤所在介质的折射率为n 0，入射在光纤输入端面的光纤最大入射角为U m ，则光纤的数值孔径NA 为n 0sinU m 。

15、以任意宽的光速都能完成完善像的光学系统称为理想光学系统；在该系统中，每个物点对应于唯一的一个像点，这种物像对应的关系叫做共轭。

16、一对主点和主平面，一对焦点和焦平面，通常称为共轴理想光学系统的基点和基面。

17、光学系统中角放大率γ等于1的一对共轭点称为节点。

18、理想光学系统两焦距之比等于相应空间介质折射率之比。（n

n f f ''-=） 19、理想光学系统的三种放大率之间的关系式是αγ=β。

20、供眼睛观察用的光学系统，例如望远镜系统、显微镜系统，统称为目视光学系统。在目视系统中的两个光组，向着物体的那个光组称为物镜，朝着眼睛的那个光组称为目镜。

21、透镜是构成光学系统的最基本单元，它是由两个折射面包围一种透明介质所形成的光学零件。

22、折射面的光焦度是表征折射球面光学特性的量，若n'=，n=1，r=200mm ，则Φ=（折光度）；望远镜系统的Φ=0D （折光度）。（r

n n f -==''1φ）

23、平面反射镜是唯一能成完善像的最简单的光学元件；对平面镜来说，实物成虚像，

虚物成实像。

24、平面镜转动α角，则反射光线的方向改变2α角。

25、平行平板是由两个相互平行的折射平面构成的光学元件。

26、同心光束经平行平板变成非同心光束，平行平板不能成完善像。

27、反射棱镜在光学系统中主要实现折转光路、转像和扫描等功能，折射棱镜主要实现

折转光路的功能。

28、反射棱镜工作面之间的交线称为棱镜的棱，垂直于棱的平面称为主截面。

29、透射材料可分为光学玻璃、光学晶体和光学塑料。

30、实际光线参与成像的光束宽度和成像范围有限，其限制来自于光学零件的尺寸大

小。

31、限制成像光束和成像范围的薄金属片称为光阑。

32、孔径光阑经孔径光阑前面的光学系统所成的像称为入射光瞳，经孔径光阑后面的光

学系统所成的像称为出射光瞳。

33、普通照相机是由三个主要部分组成：照相镜头、可变光阑和感光底片。

34、在照相光学系统中，根据轴外光束的像质来选择孔径光阑的位置，感光底片的边框

是视场光阑。

35、两个光学系统联用时一般应满足光瞳衔接原则：可放分划板的望远系统中，分划板

框就是望远系统的视场光阑。

36、一般显微镜由物镜和目镜所组成，系统中成像光束的口径往往由物镜框限制，物镜

框是孔径光阑；位于目镜物方焦面上的圆孔光阑或分划板框限制了系统的成像范围，称为系统的视场光阑。

37、物方远心光路的特点是入瞳位于无穷远，轴外点主光线平行于光轴。

38、在景象平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的景深，简称景深；能

成清晰像的最远的平面称为远景平面，能成清晰像的最近的平面称为近景平面。

39、为了工作舒适，习惯上把物或像置于眼前250mm处，称此距离为明视距离。

40、视网膜是由锥状细胞和杆状细胞组成的辐射接收器，前者主要对光的强度敏感，后

者主要对光的颜色敏感。

41、人眼的视场可达150°；通常认为人眼分辨物点的最小视角ε是1′。

42、伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其视觉放大率大于1，

形成正立的像。

43、开普勒望远镜是由两个正光焦度的物镜和目镜组成，系统成倒像。

44、两束光的干涉条件是：（1）频率相同；（2）振动方向相同;（3）相位差恒定。

45、杨氏干涉实验是用分波前法产生干涉的着名实验。

46、影响干涉条纹可见度的主要因素是两相干光束的振幅比、光源的大小和光源的非单

色性。

47、实际光源总有一定的大小，通常称为扩展光源，可看成是许多不相干点源的集合。

48、若通过光波场横方向上两点的光具有空间相遇是能够发生干涉，则通过空间两点的

光具有空间相干性；光通过相干长度所需的时间称为相干时间，若同一光源在相干时间内不同时刻发出的光，经过不同的路径相遇时能够产生干涉，则称光的相干性为时间相干性。

49、两个单色相干点源在空间任意一点相遇，总有一个确定的光程差，从而产生一定的

强度分布，并能观察到清晰的干涉条纹，这种干涉称为非定域干涉。

50、在平行平板的干涉中，光程差只取决于折射角，其形成的条纹称为等倾条纹。

51、白光干涉条纹在迈克尔逊干涉仪中极为有用，能够用于准确地确定零光程差的位

置，进行长度的精确测量。

52、

53、菲涅耳基于光的干涉原理用子波相干叠加思想补充的惠更斯原理叫做惠更斯-菲涅

耳原理。

54、夫琅和费衍射有以下特点：衍射现象扩散程度与孔径大小成反比；孔径在自身平面

内平移不改变衍射图样的位置和形状；倾斜平面波照明孔径，使衍射图样产生平移。

55、提高显微镜分辨率的途径是增大物镜的数值孔径，减少波长。

56、能对入射光波的振幅或相位进行周期性调制的光学元件称为衍射光栅，按工作方式

可分为透射型和反射型。