應(yīng)用光學(xué)答疑題庫及答案

一、單項選擇題(10題,每題2分)1.光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的前提是(）。A.介質(zhì)密度大B.頻率足夠高C.無散射或吸收D.波長足夠短2.一束光從空氣(n=1)射入玻璃(n=1.5),入射角為30°,折射角約為()。A.19.5°B.30°C.48.6°D.60°3.薄透鏡的焦距f'與折射率n、曲率半徑r?、r?的關(guān)系為()。A.f'=1/[(n-1)(1/r?-1/r?)]B.f'=(n-1)(1/r?-1/r?)C.f'=1/[(n+1)(1/r?+1/r?)]D.f'=(n+1)(1/r?+1/r?)4.下列像差中,僅與孔徑相關(guān)的是()。A.球差B.場曲C.畸變D.色差5.望遠鏡的視覺放大率Γ等于()。A.物鏡口徑/目鏡口徑B.物鏡焦距/目鏡焦距C.目鏡焦距/物鏡焦距D.物鏡口徑×目鏡焦距6.近軸光線是指()。A.波長極短的光線B.與光軸夾角很小的光線C.經(jīng)過透鏡中心的光線D.能量集中的光線7.光學(xué)系統(tǒng)中,決定成像光束孔徑角的是()。A.視場光闌B.孔徑光闌C.漸暈光闌D.消雜光光闌8.顯微鏡的分辨率主要取決于()。A.目鏡放大率B.物鏡數(shù)值孔徑C.鏡筒長度D.光源波長9.全反射發(fā)生的條件是()。A.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì),入射角大于臨界角B.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),入射角大于臨界角C.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì),入射角小于臨界角D.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),入射角小于臨界角10.理想光學(xué)系統(tǒng)中,物方焦點與像方焦點的關(guān)系是()。A.物方焦點發(fā)出的光經(jīng)系統(tǒng)后平行于光軸B.像方焦點發(fā)出的光經(jīng)系統(tǒng)后會聚于物方焦點C.兩焦點重合D.兩焦點分別位于系統(tǒng)兩側(cè),無直接關(guān)聯(lián)二、多項選擇題(10題,每題2分)1.幾何光學(xué)的基本定律包括(）。A.光的直線傳播定律B.光的獨立傳播定律C.反射定律D.折射定律2.影響望遠鏡分辨率的因素有()。A.物鏡口徑B.光源波長C.目鏡放大率D.大氣擾動3.下列像差中,屬于單色像差的有()。A.球差B.彗差C.色差D.畸變4.光學(xué)系統(tǒng)的光闌包括()。A.孔徑光闌B.視場光闌C.濾光片D.漸暈光闌5.近軸條件下,光線的近似處理包括()。A.sinθ≈θB.cosθ≈1C.tanθ≈θD.光線與光軸夾角θ很大6.光通量的大小與()有關(guān)。A.光源發(fā)光強度B.波長C.光學(xué)系統(tǒng)透過率D.像的大小7.顯微鏡的主要參數(shù)包括()。A.放大率B.數(shù)值孔徑C.分辨率D.視場角8.全反射的應(yīng)用場景包括()。A.光纖通信B.棱鏡反射C.透鏡聚光D.水面倒影9.理想光學(xué)系統(tǒng)的特性有()。A.物像共軛B.直線成像為直線C.可消除所有像差D.物方平行光對應(yīng)像方會聚于焦點10.薄透鏡的像方焦距f'與()有關(guān)。A.透鏡材料折射率B.透鏡厚度C.兩表面曲率半徑D.物距三、判斷題(10題,每題2分)1.光的直線傳播定律在任何情況下都成立。()2.折射定律中,入射角與折射角的正弦比等于兩介質(zhì)折射率的反比。(）3.薄透鏡的焦距公式中,曲率半徑的符號與光線入射方向有關(guān)。（)4.球差是由于不同波長的光折射率不同導(dǎo)致的。()5.望遠鏡的視覺放大率越大,成像越清晰。(）6.近軸光線的入射角很小,可近似用角度的弧度值代替正弦值。（)7.孔徑光闌決定了光學(xué)系統(tǒng)的視場大小。()8.顯微鏡的分辨率隨物鏡數(shù)值孔徑增大而提高。()9.全反射時,界面上無能量損失。(）10.理想光學(xué)系統(tǒng)可以完美成像,無任何像差。（）四、簡答題(4題,每題5分)1.簡述幾何光學(xué)的三大基本定律。2.薄透鏡的焦距公式是什么?各符號的物理意義是什么?3.球差和色差的主要區(qū)別是什么?4.望遠鏡的工作原理是什么?五、討論題(4題,每題5分)1.分析顯微鏡分辨率的主要影響因素,并說明如何提高分辨率。2.討論孔徑光闌和視場光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的不同作用。3.比較薄透鏡和厚透鏡在成像計算中的異同。4.像差對光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量有何影響?實際中如何減小像差?---答案一、單項選擇題1.C2.A3.A4.A5.B6.B7.B8.B9.B10.A二、多項選擇題1.ABCD2.ABD3.ABD4.ABD5.ABC6.ABC7.ABC8.AB9.ABD10.AC三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、簡答題1.直線傳播定律(均勻介質(zhì))、反射定律(入射角=反射角)、折射定律(n?sinθ?=n?sinθ?)。2.公式：1/f'=(n-1)(1/r?-1/r?)。f'為像方焦距,n為透鏡折射率,r?、r?為兩表面曲率半徑(符號由光線入射方向決定)。3.球差是單色光因孔徑不同導(dǎo)致的聚焦差異;色差是不同波長光因折射率不同導(dǎo)致的聚焦差異。4.物鏡將遠處物體成縮小實像于其焦點附近,目鏡將該實像放大為虛像,供人眼觀察,視覺放大率為物鏡與目鏡焦距之比。五、討論題1.影響因素:物鏡數(shù)值孔徑(NA)、光源波長(λ)。提高方法:增大NA(如浸油物鏡)、減小λ(如紫外光源)。2.孔徑光闌控制成像光束的粗細(決定亮度、像差);