傅立叶光学-工程光学思考題

刘志IUZHIJIAN999163COM工程光学思考题一、几何光学基本定律与成像概念1、提出光线和光束概念的意义2、构思一较简单、精度较低的测定光速的系统。3、形成钻石外观效果的原因。4、日出或日落的太阳略显扁平，为什么5、水下观星空，会感受到什么变化6、一系统应用了全反射器件。哪些因素可能会影响反射率7、可逆性原理有何应用8、直接用费马原理推出折反射公式以及凹面反射镜、薄透镜的成像公式。9、一等光程折射面能够将有限远物点完善成像于无限远处。求此曲面的方程。10、构思一包含实物、实像、虚物、虚像概念的系统。11、放电影时必须有屏幕，为什么12、眼睛能够观察到实像吗13、如何拍摄一虚像14、测量（固、液、气）的折射率，并估计测量精度。15、远轴如何演变成近轴意义16、式与式的关系。LNL17、式119与高斯公式的关系。18、几种放大率的应用场合。19、色散的定义及色散元件的种类。20、色散现象的正反两面作用。21、光纤弯曲对反射率的影响。22、符号规则的意义。23、相对折射率概念的意义。二、理想光学系统1、理想光学系统理论的含义及其在光学设计中的作用。2、为什么说知道了基点的位置就能够完全了解理想光学系统的成像特性3、证明单折射球面的两主点重合于顶点。4、有几种方法确定一实际光学系统的基点位置5、已知系统的一对共轭点和两个焦点，作图求两主点位置。6、图解法、解析法和特性曲线法的优点。7、牛顿公式和高斯公式的关系各自应用的场合8、长焦摄影镜头的作用为什么9、变焦摄影镜头的作用构思一变焦摄影镜头。10、几种实际光学系统焦距的测定方法，试估计各自精度11、远摄型光组和反远距型光组的应用场合。12、透镜放在水中，焦距会变化吗13、空气中的球形水滴和水中的球形空气泡是会聚透镜吗14、节点架的作用三、平面和平面系统1、各类平面系统的作用。2、一个像能否既是一致像，同时又是倒像3、光学比较仪（光学杠杆）的测量精度受哪些因素的影响4、比较双面镜和角镜在成像和变换光束过程中的异同。5、平行平板是否有像差6、等效空气平板的含义和应用。7、棱和脊的区别。8、反射棱镜中是否有折射现象9、哪些情况下采用屋脊棱镜10、棱镜转像系统和透镜转像系统各自的应用场合11、采用双像（点对称和轴对称）棱镜的好处12、含有棱镜的光学系统的设计步骤。13、如何确定棱镜的垂直度和平面度公差14、怎样极精细地改变一支光路的光程这种做法的意义四、光学系统中的光束限制1、光阑的类型及作用。2、图像边缘较暗的原因如何使照度均匀3、两系统相接，在光束限制方面应有何要求4、如何确定某光束的主光线5、如何改变主光线的位置其意义6、一细长的多透镜光学系统很可能视场很小，为什么如何使视场变大7、如何增大或减小景深8、景深的正反两方面作用9、场镜的作用如何计算场镜的焦距五、光度学1、辐射量和光学量之间的关系。2、一百瓦灯泡发出的光通量。3、各光学量之间的关系及其应用场合。4、夜景为什么带有偏蓝的冷色调5、如何设计（几何光学和物理光学系统的）光源系统分别举一例进行分析。六、像差理论1、哪些因素造成了像差的存在2、像差的类型分别对像质产生什么影响3、什么情况下不存在色差不存在任何像差4、如何减小像差5、如何减小像差对测量精度的影响6、系统的畸变能否为零七、典型光学系统1、比较景深和调节的不同。2、如何校正远视眼和散光眼。3、分辨率和瞄准精度的区别及联系。4、如何提高系统的瞄准精度5、视觉放大率和垂轴放大率分别适用于哪类仪器6、各类成像仪器的视场分别受哪些因素限制7、一读数显微镜物镜的实测放大率略小于其设计放大率，移动物镜可使两者相等。问物镜的移动方向移动量的函数表达式8、很高的显微镜放大率带来的正面和负面影响。9、概述数码显微镜光学系统外形尺寸设计的主要步骤。10、天文望远镜的物镜口径、焦距很大，为什么11、望远系统的几个应用。12、如何选用目镜13、几何光学理论能否适用于非可见光频段为什么八、现代光学系统1、如何产生激光2、激光的优点及应用。3、如何减小近处、远处的光斑直径4、有几种频谱5、4F系统的变换原理应用6、光纤的类型、应用7、影响光纤数值孔径的因素。8、色散、折射率不均匀和直径的变化对光纤性能的影响。9、为什么一根光纤能应用于大容量通讯但不能应用于胃镜中10、光纤传感器的两大类型11、如何确定光电检测系统中的光学系统的放大率、分辨率九、像质评价1、几种评价方法的原理、适用场合。2、光学传递函数的含义。3、理解空间频率。十、光的电磁理论基础1、麦氏方程在光学中的作用。2、平面简谐波的几种表达式的联系和区别，以及其中各物理量之间的关系。3、如何得到平面波、球面波、柱面波4、光强与电场强度、振幅的关系。5、当一束光射在两透明介质的界面上时，会发生只有透射而无反射的情况吗6、倏逝波7、振幅透过率可能大于1吗8、可以直接测定一简谐波的相位吗9、相位由几项构成10、何种叠加可以看成是干涉11、理解自然光的分解和叠加。12、振动方向垂直的两线偏振光相位差与合成光偏振态的关系。13、描述椭圆偏振光。14、描述双频干涉条纹。15、双频干涉的原理、应用。16、傅里叶变换在光波分析中的意义。17、为什么说相位差是波动光学中最重要的概念十一、干涉1、产生干涉的条件。2、产生干涉的相干光必须来自同一发光原子的同一发光过程，为什么3、影响干涉条纹对比度的因素（全面考虑几何光学系统、波动光学系统和接收系统）。4、理解空间相干性和时间相干性。5、为什么两个普通的独立光源发出的光波不能产生干涉6、一光源发出的两振动方向不同的光波能否产生干涉7、扬氏干涉在测量方面的两个应用。8、能观察到的扬氏干涉条纹的最高级数受哪些因素限制9、平面波、会聚球面波和发散球面波形成的等光程差面（等相位差面）的形状10、为什么要讨论等光程差面（等相位差面）的形状11、等厚干涉和等倾干涉各自的特点。12、牛顿环实验中，能不能判断空气层厚薄的方向13、定域条纹的含义如何观察14、为什么我们不能在窗户玻璃上看到干涉条纹15、从不同的倾斜方向观察水面上浮的汽油层，颜色会变化，为什么16、迈氏干涉仪的优点17、如何判断迈氏干涉仪中的等效空气层在增厚还是减薄18、如何调节迈氏干涉仪中的镜片，使形成等效空气层的平行21M和19、迈氏干涉仪中补偿板的作用。20、迈克尔逊干涉仪，白光还是激光容易干涉21、一楔角极小的玻璃平板，一面为标准平面，如何测量楔角（大小和方向）、另一面的平面度及折射率的不均匀性22、一照片上的干涉条纹不清晰，有哪些可能的原因怎样用实验方法确定23、双光束干涉如何演变成多光束干涉24、多光束干涉的特点及应用。25、干涉的类型|及其各自特点、应用。26、各类干涉仪对接收系统的要求。27、各类干涉仪对照明系统分别有何具体要求28、各类干涉仪分别能够测量哪些几何量和物理量测量的原理十二、衍射1、干涉与衍射的区别与联系2、典型菲涅耳衍射的类型及应用3、典型夫琅和费衍射的类型及应用4、菲涅耳衍射和夫琅和费衍射系统中，移动衍射屏或光源，衍射图样会发生变化吗5、菲涅耳衍射的分析中，为什么使用半波带法波带片的作用6、两等大圆孔的夫琅和费衍射图样的特征7、三角形小孔的夫琅和费衍射图样的特征8、为什么是缝间干涉的主极大条件，而却是单缝衍射的暗纹条KDSINKASIN件9、设缝宽与缝间距离之比（不可简约的分数），讨论缺级情况。的情ANMDA1DA况应该怎样理解10、和N的变化是如何影响主极大的位置、半角宽度和强度的D11、N缝衍射中入射光能与单缝衍射中入射光能之比是N，而主极大强度之比是N平方，这违反能量守恒律吗12、比较双缝干涉和双缝衍射。13、衍射屏上有大量缝宽相同、但缝间距离作无规分布的缝，它的衍射图样如何AD14、在玻璃板上撒上大量无规分布的不透明的球形颗粒，设颗粒半径相同，求衍射强度分布的函数表达式。你能测定颗粒半径和密度吗15、为什么太阳或月亮的周围有时出现彩色晕圈16、斜入射能否将单缝衍射零级与缝间干涉零级分离17、夫琅和费衍射与傅立叶变换的关系。18、在光谱仪中为什么人们爱用反射镜（平面、凹面），而不喜欢用透镜19、比较棱镜、光栅、FB干涉仪的分光原理、性能。20、衍射光学元件的类型