应用光学测试题目及答案解析

应用光学测试题目及答案解析

一、单选题（每题1分，共20分）

1.光的反射中，反射光线、入射光线和法线位于同一平面上的是（）A.全反射B.漫反射C.镜面反射D.散射【答案】C【解析】镜面反射中，反射光线、入射光线和法线位于同一平面上

2.光的折射定律中，光从光疏介质射入光密介质时，折射角（）A.大于入射角B.小于入射角C.等于入射角D.无法确定【答案】B【解析】光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角

3.透镜的焦距f与光焦度D的关系是（）A.f=DB.f=1/DC.f=2DD.f=D^2【答案】B【解析】透镜的焦距f与光焦度D的关系是f=1/D

4.放大镜的放大倍数主要取决于（）A.物体到透镜的距离B.透镜的直径C.透镜的焦距D.视角大小【答案】C【解析】放大镜的放大倍数主要取决于透镜的焦距

5.显微镜的放大倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的（）A.乘积B.和C.差D.商【答案】A【解析】显微镜的放大倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积

6.光学系统中的色差是指（）A.不同波长的光聚焦点的差异B.不同波长的光通过透镜后的折射率差异C.不同波长的光通过透镜后的传播速度差异D.不同波长的光通过透镜后的吸收差异【答案】A【解析】光学系统中的色差是指不同波长的光聚焦点的差异

7.光学系统的像差主要包括（）A.色差和球差B.色差和像散C.球差和像散D.色差、球差和像散【答案】D【解析】光学系统的像差主要包括色差、球差和像散

8.光学仪器中的光阑主要用于（）A.控制光通量B.减少像差C.增大放大倍数D.改变成像位置【答案】A【解析】光学仪器中的光阑主要用于控制光通量

9.光学纤维的传输原理是（）A.漫反射B.全反射C.散射D.折射【答案】B【解析】光学纤维的传输原理是全反射

10.光学系统的分辨率是指（）A.系统能分辨的最小角度B.系统能分辨的最小距离C.系统的放大倍数D.系统的焦距【答案】B【解析】光学系统的分辨率是指系统能分辨的最小距离

11.光学系统的透过率是指（）A.系统通过的光能量与入射光能量的比值B.系统反射的光能量与入射光能量的比值C.系统吸收的光能量与入射光能量的比值D.系统散射的光能量与入射光能量的比值【答案】A【解析】光学系统的透过率是指系统通过的光能量与入射光能量的比值

12.光学系统的成像质量主要由（）决定A.光学系统的尺寸B.光学系统的材料C.光学系统的像差D.光学系统的透过率【答案】C【解析】光学系统的成像质量主要由光学系统的像差决定

13.光学系统的放大率是指（）A.像的大小与物的大小之比B.物体到透镜的距离与像到透镜的距离之比C.透镜的焦距D.透镜的直径【答案】A【解析】光学系统的放大率是指像的大小与物的大小之比

14.光学系统的畸变是指（）A.像的形状与物的形状的差异B.像的大小与物的大小之比C.像的位置与物的位置之差D.像的亮度与物的亮度之比【答案】A【解析】光学系统的畸变是指像的形状与物的形状的差异

15.光学系统的渐晕是指（）A.像的亮度不均匀B.像的大小与物的大小之比C.像的位置与物的位置之差D.像的形状与物的形状之差【答案】A【解析】光学系统的渐晕是指像的亮度不均匀

16.光学系统的场曲是指（）A.像的位置与物的位置之差B.像的形状与物的形状之差C.像的大小与物的大小之比D.像的亮度不均匀【答案】A【解析】光学系统的场曲是指像的位置与物的位置之差

17.光学系统的像散是指（）A.像的位置与物的位置之差B.像的形状与物的形状之差C.像的大小与物的大小之比D.像的亮度不均匀【答案】B【解析】光学系统的像散是指像的形状与物的形状之差

18.光学系统的色差是指（）A.不同波长的光聚焦点的差异B.不同波长的光通过透镜后的折射率差异C.不同波长的光通过透镜后的传播速度差异D.不同波长的光通过透镜后的吸收差异【答案】A【解析】光学系统的色差是指不同波长的光聚焦点的差异

19.光学系统的球差是指（）A.不同波长的光聚焦点的差异B.不同波长的光通过透镜后的折射率差异C.不同波长的光通过透镜后的传播速度差异D.不同波长的光通过透镜后的吸收差异【答案】B【解析】光学系统的球差是指不同波长的光通过透镜后的折射率差异

20.光学系统的像差主要包括（）A.色差和球差B.色差和像散C.球差和像散D.色差、球差和像散【答案】D【解析】光学系统的像差主要包括色差、球差和像散

二、多选题（每题4分，共20分）

1.光的反射定律包括（）A.反射光线、入射光线和法线位于同一平面上B.反射角等于入射角C.反射光线与入射光线分居法线两侧D.反射光线与入射光线分居法线同侧【答案】A、B、C【解析】光的反射定律包括反射光线、入射光线和法线位于同一平面上，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧

2.光的折射定律包括（）A.折射光线、入射光线和法线位于同一平面上B.折射角大于入射角C.折射角小于入射角D.折射光线与入射光线分居法线两侧【答案】A、C、D【解析】光的折射定律包括折射光线、入射光线和法线位于同一平面上，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧

3.透镜的种类包括（）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.光栅【答案】A、B【解析】透镜的种类包括凸透镜和凹透镜

4.光学系统的像差包括（）A.色差B.球差C.像散D.场曲【答案】A、B、C、D【解析】光学系统的像差包括色差、球差、像散和场曲

5.光学仪器中的光阑包括（）A.入瞳B.出瞳C.光阑孔D.照明光阑【答案】A、B、C、D【解析】光学仪器中的光阑包括入瞳、出瞳、光阑孔和照明光阑

三、填空题（每题2分，共16分）

1.光的反射分为______和______两种【答案】镜面反射；漫反射

2.光的折射定律中，光从光疏介质射入光密介质时，折射角______入射角【答案】小于

3.透镜的焦距f与光焦度D的关系是f=______【答案】1/D

4.显微镜的放大倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的______【答案】乘积

5.光学系统中的色差是指不同波长的光______的差异【答案】聚焦点

6.光学系统的像差主要包括______、______和______【答案】色差；球差；像散

7.光学仪器中的光阑主要用于______【答案】控制光通量

8.光学纤维的传输原理是______【答案】全反射

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.光的反射是可逆的（）【答案】（√）【解析】光的反射是可逆的

3.光的折射是可逆的（）【答案】（√）【解析】光的折射是可逆的

4.凸透镜对光线有发散作用（）【答案】（×）【解析】凸透镜对光线有会聚作用

5.凹透镜对光线有会聚作用（）【答案】（×）【解析】凹透镜对光线有发散作用

6.光学系统的分辨率越高，成像质量越好（）【答案】（√）【解析】光学系统的分辨率越高，成像质量越好

7.光学系统的透过率越高，成像质量越好（）【答案】（×）【解析】光学系统的透过率越高，成像质量不一定越好，还需要考虑其他因素

8.光学系统的放大率与物镜和目镜的放大倍数有关（）【答案】（√）【解析】光学系统的放大率与物镜和目镜的放大倍数有关

9.光学系统的畸变是指像的形状与物的形状的差异（）【答案】（√）【解析】光学系统的畸变是指像的形状与物的形状的差异

10.光学系统的渐晕是指像的亮度不均匀（）【答案】（√）【解析】光学系统的渐晕是指像的亮度不均匀

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述光的反射定律【答案】光的反射定律包括反射光线、入射光线和法线位于同一平面上，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧

2.简述光的折射定律【答案】光的折射定律包括折射光线、入射光线和法线位于同一平面上，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧

3.简述光学系统的像差【答案】光学系统的像差主要包括色差、球差、像散和场曲，这些像差都会影响光学系统的成像质量

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析光学系统的分辨率与哪些因素有关【答案】光学系统的分辨率与以下因素有关

（1）光学系统的孔径孔径越大，分辨率越高

（2）光的波长波长越短，分辨率越高

（3）光学系统的像差像差越小，分辨率越高

（4）光学系统的透过率透过率越高，分辨率越高

2.分析光学系统的放大率与哪些因素有关【答案】光学系统的放大率与以下因素有关

（1）物镜的放大倍数物镜的放大倍数越高，系统的放大率越高

（2）目镜的放大倍数目镜的放大倍数越高，系统的放大率越高

（3）物体到物镜的距离物体到物镜的距离越近，系统的放大率越高

（4）像到目镜的距离像到目镜的距离越近，系统的放大率越高

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某光学系统由一个焦距为10cm的凸透镜和一个焦距为20cm的凹透镜组成，物距为30cm，求像距和放大率【答案】

（1）首先，计算凸透镜的像距使用透镜公式1/f=1/v+1/u1/10=1/v+1/301/v=1/10-1/301/v=3/30-1/301/v=2/30v=15cm

（2）然后，计算凹透镜的物距凹透镜的物距u=v-d=15cm-10cm=5cm

（3）计算凹透镜的像距1/f=1/v+1/u1/-20=1/v+1/51/v=-1/20-1/51/v=-1/20-4/201/v=-5/20v=-4cm

（4）计算放大率放大率M=M1M2=v/uv/uM=15/30-4/5M=

0.5-

0.8M=-

0.

42.某光学系统由一个焦距为10cm的凸透镜和一个焦距为20cm的凹透镜组成，物距为40cm，求像距和放大率【答案】

（1）首先，计算凸透镜的像距使用透镜公式1/f=1/v+1/u1/10=1/v+1/401/v=1/10-1/401/v=4/40-1/401/v=3/40v=40/3cm

（2）然后，计算凹透镜的物距凹透镜的物距u=v-d=40/3cm-10cm=10/3cm

（3）计算凹透镜的像距1/f=1/v+1/u1/-20=1/v+1/10/31/v=-1/20-3/101/v=-1/20-6/201/v=-7/20v=-20/7cm

（4）计算放大率放大率M=M1M2=v/uv/uM=40/3/40-20/7/10/3M=1/3-20/73/10M=1/3-6/7M=-2/7。