2022 应用光学(南京理工大学) 最新满分章节测试答案

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【作业】第三章平面与平面系统第6次作业
【作业】第一章几何光学基本定律第2次作业
第一章几何光学基本定律第一章测验
【作业】第一章几何光学基本定律第1次作业
【作业】第二章理想光学系统第3次作业
【作业】第二章理想光学系统第4次作业
【作业】第二章理想光学系统第5次作业
第二章理想光学系统第二章测验
第三章平面与平面系统第三章测验
【作业】第四章光学系统中的光阑与光束限制第7次作业
第四章光学系统中的光阑与光束限制第四章测验
【作业】第五章典型光学系统第8次作业

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本课程起止时间为:2022-03-03到2022-05-02

【作业】第三章平面与平面系统第6次作业

1、问题:有一双面镜系统，光线平行于其中一个平面镜入射，经过两次反射后，出射光线与另一平面镜平行,问两平面镜的夹角为多少?
评分规则: 【写计算过程，最终答案是60°
】

2、问题:
评分规则: 【
】

3、问题:
评分规则: 【 a) 只需画出最终的像的坐标系，10分；b) 画出图中两个坐标系，各得8分；c) 画出图中三个坐标系，各得8分；经过目镜后坐标系和目镜前面的坐标系相同。多画坐标系只要画对不扣分。
】

【作业】第一章几何光学基本定律第2次作业

1、问题:1. 一平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球（位于空气中）上，求其会聚点的位置？如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处？说明各会聚点的虚实。
评分规则: 【
】

2、问题:2. 一个直径为400mm，折射率为1.5的玻璃球中有两个气泡，一个位于球心，另一个位于1/2半径处，如图所示。沿两气泡连线方向在球的两侧观察，问看到的气泡分别在何处？如果在水中观察，看到的气泡又在何处？
评分规则: 【
】

3、问题:3. 一物体位于半径为r的凹面镜前什么位置时，可分别得到：放大4倍的实像、放大4倍的虚像，缩小4倍的实像和缩小4倍的虚像。
评分规则: 【
】

第一章几何光学基本定律第一章测验

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、问题:关于可见光，下列论述错误的是：
选项：
A:波长范围：380nm~760nm；
B:仅是人眼可以看到的辐射电磁波；
C:是人类、猫头鹰等动物在内的动物可以看见的电磁波段。
D:可见光照明的物体，是人眼可以看到的
答案: 【是人类、猫头鹰等动物在内的动物可以看见的电磁波段。】

2、问题:几何光学在第一小节中，先阐述几何光学的基本概念，包括光源、光线、波面。其中"光线"是几何光学完成能量传输的主要载体。以下关于光线的描述中错误的是：
选项：
A:光线是没有粗细、只有能量的直线。
B:光线是携带能量并带有方向的几何线。
C:光线是一种自生发出可见光可以被肉眼看见的发光体。
D:光线的集合是光束。
答案: 【光线是一种自生发出可见光可以被肉眼看见的发光体。】

3、问题:几何光学最基本的模型是：
选项：
A:电磁波谱辐射。
B:可见光
C:波面
D:辐射光源与携带能量的几何光线
答案: 【辐射光源与携带能量的几何光线】

4、问题:光波波长范围大致是：
选项：
A:1m~1nm
B:1mm~10nm
C:360nm~780nm
D:3微米~12微米
答案: 【1mm~10nm】

5、问题:费马原理是从光程极值的角度，描述光路传播规律，是对几何光学基本定律的概括性描述，但它不包括：
选项：
A:折射定律；
B:反射定律
C:光的独立传播定律
D:光的直线传播定律
答案: 【光的独立传播定律】

6、问题:实(物)像是光学系统中经常出现的物像型式，下面关于实(物）像描述正确的是：
选项：
A:实(物）像是实实在在存在的(物)像。
B:是用屏幕或者面阵探测器的靶面可以直接接收的(物)像。
C:物空间同心光束的中心是物空间实光线的交点，则该中心为实物；同样，像空间同心光束的中心是实光线的交点，则该中心为实像。
D:实(物)像点是实光线的交点
答案: 【是用屏幕或者面阵探测器的靶面可以直接接收的(物)像。;
物空间同心光束的中心是物空间实光线的交点，则该中心为实物；同样，像空间同心光束的中心是实光线的交点，则该中心为实像。;
实(物)像点是实光线的交点】

7、问题:物像虚实关系的转换，以下描述正确的是：
选项：
A:实物可以成实像。
B:实物可以成虚像。
C:虚物可以成实像。
D:虚物可以仍成虚像。
答案: 【实物可以成实像。;
实物可以成虚像。;
虚物可以成实像。;
虚物可以仍成虚像。】

8、问题:光轴是光学系统中的重要元素，它是：
选项：
A:共轴系统中各个光学面曲率中心的连线。
B:对称系统光束的中心光线
C:取决于光源，与光学系统无关，是发光面或发光体的中心线
D:是无数个光线中的一根。
答案: 【共轴系统中各个光学面曲率中心的连线。;
对称系统光束的中心光线】

9、问题:基于等光程原理与费马原理，可以证明：
选项：
A:将无穷远的物点完善成像，或者平行光完善聚焦的光学反射面一定是抛物面。
B:将一个点光源发出的光完全聚焦成另一个点光源的光学反射面，一定是椭球面。
C:将点物完善成点像的光学面或系统，一定满足点物发出、到达点像的所有光线传输路径之间光程相等。
D:光波的绕射(衍射)原理。
答案: 【将无穷远的物点完善成像，或者平行光完善聚焦的光学反射面一定是抛物面。;
将一个点光源发出的光完全聚焦成另一个点光源的光学反射面，一定是椭球面。;
将点物完善成点像的光学面或系统，一定满足点物发出、到达点像的所有光线传输路径之间光程相等。】

10、问题:组成光学系统的基本元件有哪些？
选项：
A:平面元件（如平面反射镜、棱镜、平板玻璃、平面分划板）
B:球面元件(如球面反射镜、球面双凸透镜、平凸透镜、平凹透镜)
C:非球面（如抛物面、双曲面、椭球面、偶次非球面）元件
D:光学自由曲面元件
答案: 【平面元件（如平面反射镜、棱镜、平板玻璃、平面分划板）;
球面元件(如球面反射镜、球面双凸透镜、平凸透镜、平凹透镜);
非球面（如抛物面、双曲面、椭球面、偶次非球面）元件;
光学自由曲面元件】

11、问题:太阳光在可见波段可以分为___七种颜色光; 几何光学中，通常将光源发出的光抽象为许多携带能量并带有方向的几何线，称之为_; 光辐射在某一时刻振动相位相同的点所构成的等相位面，称之为_；同心光束一定对应__波；光程指光线走过的几何路程乘以_____。
答案: 【赤(红)橙黄绿青蓝紫、光线、波面、球面、(介质)折射率】

12、问题:对光学介质或材料，习惯上称之为光密介质与光疏介质，一般将折射率较大的介质，称为_介质，将折射率较小的介质称之为__介质；全反射现象发生的条件有：1）光线遇到两种介质的__面；2）光线由光_介质射向光_介质。
答案: 【光密、光疏、分界、密、疏】

13、问题:一物点位于一透明玻璃球的后表面，如果从前表面看到此物点的像正好位于无穷远，则该玻璃球的折射率为____。
答案: 【2】

14、问题:一折射球面r=150mm，n=1,，n’=1.5，当物距为-200时，垂轴放大率为_；当物距为0时，垂轴放大率为；当物距为100时，垂轴放大率为___。
答案: 【3，1，0.75】

15、问题:一球面镜半径r=-100mm，垂轴放大率为-0.1时，物距为_mm，像距为mm；垂轴放大率为5时，物距为mm，像距为___mm。
答案: 【-550、-55、-40、200】

16、问题:关于太阳光，下列论述正确的是：
选项：
A:太阳光的波长范围是380nm~760nm；
B:太阳是一种高温黑体光源，其辐射满足普朗克辐射定律，范围很宽，有短波紫外、可见光、红外到毫米波；
C:太阳光是可见的，所以对人眼无害；
D:太阳能硅光电池，可以吸收所有太阳辐射的能量。
答案: 【太阳是一种高温黑体光源，其辐射满足普朗克辐射定律，范围很宽，有短波紫外、可见光、红外到毫米波；】

17、问题:对光学介质或材料，习惯上称之为光密介质与光疏介质，一般将折射率较大的介质，称为_介质，将折射率较小的介质称之为__介质；全反射现象发生的条件有：1）光线由光_介质射向光_介质；2）入射角大于____角。
答案: 【光密、光疏、密、疏、临界】

18、问题:对于一个正方体物体，其中心线与光轴重合，根据放大率关系，判断：当垂轴放大率_于1.0时，正方体将在光轴方向被拉伸；当垂轴放大率___于1.0时，正方体将在垂直光轴方向被拉伸。
答案: 【大、小】

【作业】第一章几何光学基本定律第1次作业

1、问题:一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为少?
评分规则: 【要写清计算过程。
最后结果是358.77mm
】

2、问题:
评分规则: 【写清计算过程。
最后结果：
】

3、问题:一直径为20mm的玻璃球，其折射率为，今有一光线以入射角入射到该玻璃球上，试分析光线经过玻璃球的传播情况并画图。
评分规则: 【要有分析的过程。
画图
】

【作业】第二章理想光学系统第3次作业

1、问题:
评分规则: 【评分标准：每小题15分。作图思路：每题均需作出过B或B’的两条入射光线或出射光线，然后作出与其共轭的出射光线或入射光线，通过寻找出射光线或入射光线的交点来得到要求的B’或B。注意入射光线在物方主面上的投射高度和出射光线在像方主面上的透射高度要相等，以及所求物或像的虚实。
】