光学教程考试练习题及答案

《光学教程》考试练习题

一、单项选择和填空题

１．C 2． B ３． C 4． B 5． C 6. C 7. D 8． A 9． D 10. B 11. B 12. A 13． B 14. C 15． B 16． B 17. B 18. D 19. D 20． A 21．A 22．D 23．A 24． D 25． C 26． C 27． C 28．D 29．D 30. D

31. C 32． D 33．A 34． C 35． A 36． B 38． D 39． B 40． B 41．B 42． B １．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n 的介质中，其条纹间隔是空气中的C A

n

1

倍 B n 倍 C n 1倍 D n 倍

2．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处B

Ａ永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 Ｂ永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变

Ｃ有时是亮点，有时是暗点。 ３．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为C Ａ入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 Ｂ出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。

Ｃ入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。 4．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者B

A 远了

B 近了

C 原来位置。

5．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过C

A 光心

B 物方焦点

C 物方节点

D 象方焦点

6. 一薄透镜由折射率为的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成原来

在空气中焦距数值的: C

A 2 倍

B 3 倍

C 4 倍

D 倍 7. 光线由折射率为n 1的媒质入射到折射率为n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足：D

A ．sin i p = n 1 / n 2

B 、sin i p = n 2 / n 1

C 、tg i p = n 1 / n 2

D 、tg i p = n 2 / n 1

8．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M 1移动时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为A

A 5000

B 4987

C 2500

D 三个数据都不对

9．一波长为5000的单色平行光，垂直射到宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为3mm ，则所用透镜的焦距为D

A 60mm

B 60cm

C 30mm

D 30cm. 10. 光电效应中的红限依赖于：B

A 、入射光的强度

B 、入射光的频率

C 、金属的逸出功

D 、入射光的颜色

11. 用劈尖干涉检测二件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯曲

部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面：B

A 、有一凹陷的槽，深为4λ

B 、有一凹陷的槽，深为2λ

C 、有一凸起的埂，高为4λ

D 、有一凸起的埂，高为2λ

12. 随着辐射黑体温度的升高，对应于最大单色光发射本领的波长将：A

A 、向短波方向移动

B 、向长波方向移动

C 、先向短波方向，后向长短方向移动

D 、先向长波方向，后向短波方向移动

13．用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm ，在它外边第5个亮环直径为，用平凸透镜的凸面曲率半径为，则此单色光的波长为

A 5903

B 6080

C 7600

D 三个数据都不对 14. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则: C

A 、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并为完全线偏振光

B 、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光

C 、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光

D 、反射光束和透射光束都是部分偏振光

15． 仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前置一 4λ

片，使其光轴与上述强

度为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是： B

A 、部分偏振光

B 、椭园偏振光

C 、线偏振光

D 、园偏振光 16．要使金属发生光电效应，则应：B

A 、尽可能增大入射光的强度

B 、选用波长较红限波长更短的光波为入射光

C 、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波

D 、增加光照的时间； 17.下列说法正确的是B

A 、利用不同折射率的凸凹透镜相配，可以完全消除去球差和色差；

B 、 近视眼需用凹透镜校正；

C 、 扩大照相景深的方法是调大光圈；

D 、 天文望远镜的作用是使遥远的星体成像在近处，使得人们能看清楚；

18.将折射率n 1=的有机玻璃浸没在油中。而油的折射率为n 2=。则全反射临界角i c 为：D A 、 sin -1 / B 、 /

C 、 /

D 、 sin -1 /

19.一透镜用n=的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm ，若此透镜泡在水中（水的折射率为），

焦距将是：D

f1=K*n 空气/（n 玻璃-n 空气)(K 是有关曲面半径的函数） f2=K*n 水/（n 玻璃-n 水）

f1：f2=（1/（））/（（4/3）/（3））=2:8

f2=4*10cm=100cm

A 、

B 、10cm

C 、20cm

D 、40cm 20．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率

为n 2 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉， 若薄膜的厚度为e ，而且，n 1 >n 2 >n 3 ，则两束反射光在相

遇点的相位差为： [ A ]

(A) 4πn 2 e /λ (B)2πn 2 e /λ (C)4πn 2 e /λ+ π (D)2πn 2 e /λ-π 21．把双缝干涉实验装置放在折射率为n 水中，两缝的距离为d 缝到屏的距离为D(Dd)所用单色光在真中的

波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是A

(A) λD/ (nd) (B) n λ D/ d (C) λd / (nD) (D) λD/(2 n d)

3

1n λ

22．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了D

(A) 2 (n-1)d (B) 2nd (C) 2 (n-1)d + λ (D) nd (E) (n-1)d

23．当单色平行光垂直入射时，观察单缝的夫琅和费衍射图样。设I0表示中央极大（主极大）的光强，θ1表

示中央亮条纹的半角宽度。若只是把单缝的宽度增大为原来的3倍，其他条件不变，则A

(A) I0增大为原来的9倍，sinθ1减小为原来的1/3

(B) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的1/3

(C) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的3

(D) I0不变，sinθ1 减小为原来的1/3

24．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明介质薄膜后，测出两束光的光程

差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是 D

（A）λ/2 (B) λ/(2n) (C) λ/n (D) λ/2(n-1)

25．一平面衍射的光栅具有N条光缝，则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为

C

(A) N (B) N2(C) N –1 (D) N - 2

26．一束单色右旋圆偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光为C

（A）线偏振光（B）右旋圆偏振光

（C）左旋圆偏振光（D）左旋椭圆偏振光

27．平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且，n1 <

n2 > n3 ，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 C

(A) 2πn2 e /( n1λ1) (B) 4πn1e /( n2λ1) +π

(C) 4πn2 e /( n1λ1) +π (D) 4πn2 e /( n1λ1)

28．用白光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝，则 D （A）纹的宽度将发生改变。（B）产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹。

（C）干涉条纹的亮度将发生变化。（D）不产生干涉条纹。

29．在透光缝数为N的光栅衍射实验里，缝干涉的中央明纹中强度的最大值为一个缝单独存在时单缝衍射中

央明纹强度最大值的D

(A) 1倍 (B) N倍（C）2N倍 (D) N2倍

30. 下列物体哪个是绝对黑体：D

（A）不发光的物体(B)不发出任何辐射的物体

(C)黑色的物体(D)不能反射和透射任何辐射的物体

31. 一薄透镜由折射率为的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成原

来在空气中焦距数值的: C

(A) 2 倍 (B) 3 倍(C) 4 倍 (D) 倍

32．一透镜用用n=的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm，若此透镜泡在水中（水的折射率为4/3），焦距将

是：D

A、B、10cm C、20cm D、40cm

33．将折射率为n1=的有机玻璃浸没在油中，而油的折射率为n2 = ，则临界角i c为：A

A、sin-1（）

B、

C、D、cos-1（）

34．一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外

离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组所成的像是：C

A、正立实像

B、倒立实像

C、正立虚像

D、倒立虚像

35．下列那些说法是正确的 A

(A)一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光

(B)一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光

(C)一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光

(D)一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光

36． B 38． D 39． B 40． B 41．B 42． B

36．一菲涅耳波带片包含16个半波带，外半径ρ16=32mm ，中央的第一个半波带的半径ρ1等于：B

A 、16mm

B 、8mm

C 、4mm

D 、2mm.

38．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的D

(A) 振动振幅之和 (B) 光强之和

(C) 振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加

39．波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d 、总缝数为N 的衍射光栅上。则第k 级谱线的半角宽度θ (A) 与该谱线的衍射角θ无关B (B) 与光栅总缝数N 成反比 (C) 与光栅常数d 成正比

(D) 与入射光波长λ成反比

40．如图，S 1、S 2 是两个相干光源，它门到P 点的距离分别为r 1 和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 2 ，折射率为n 1的介质板，路径S 2，P 垂直穿过厚度为t 2折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条

路径的光程差等于B

（A ）（r 2+n 2t 2）－(r 1+n 1t 1) （B ）[r 2+(n 2－1)t 2－[r 1+(n 1－1)t 1 ]

（C ）(r 2－n 2t 2)－(r 1－n 1t 1)

（D ）n 2t 2－n 1t 1

41

B

(A) 向中心收缩，条纹间隔变小。B

(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化。 (C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化。

(D) 向外扩张，条纹间隔变大。

42．在光电效应中，当频率为3×1015Hz 的单色光照射在脱出功为的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为多少m/sB

A 、×106

B 、×104

C 、×103

D 、×102

43． 米______, ____眼前米_______。 44．两透明介质面上的反射损失__ ,__ 介质吸收的损失 __反射面的光能损失__ 。

45．它能将自然光分解成两个分得较开光矢量相互⊥的线偏振光 46. ___50勒克斯; 勒克斯__________。 47． 左 ， 宽 （宽或窄）。 48. 2211n n θ=θ．

49. t C S ?=m ax 。 愈好 。 分波前法 和 分振幅法 。 50. 500 。 51. ×10-3cm 。

52. 短波 。 53. ×106 m/s m/s. 54. 。

55． 。

56． 6400 。 57． 15 。 58.

S S

59.

60．×10-7m 。

61.

12．

62．振幅和位相

63. __2 ________． __1/4____

αγ=

64．β

65．粒子数反转。

43．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为________,该学生裸眼所能看清的最远距离为。

44．光通过光学系统时能量的损失主要有： _ 。

45．渥拉斯棱镜的作用

46.直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光照度等于__ ;边缘的光照度等于_________________。

47．如图所示的楔形薄膜，当上表面BB’平行地向上移动时，等厚条纹将向移，当增大两表面AA’与BB’的夹角时，条纹将变（宽或窄）。

48. 如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到

两个劈形膜上，两劈尖角分别为θ1和θ2，折射率分别为n1和n2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则θ1，θ2，n1和n2之间的关系是．

49.光源的相干长度与相干时间的关系。相干长度愈长，说明光源的时间相干性。获得相干光的方法有和。

50.已知闪耀光栅的闪耀角为15o，光栅常数d=1m，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强，则入射光的波长为 nm。

51. 石英晶体对波长为的光的折射率为n e=，n0=，为了制成1/2波片，一块光轴平行于表面的石英晶片至少须切成的厚度为。

52. 随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将向方向移动

53. 在光电效应中，当频率为3×1015Hz的单色光照射在脱出功为的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为m/s.

54. 某种介质的吸收系数α=，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为。

55．波长λ=5000的单色光垂直照射一缝宽a=的单缝, 在衍射图样中，中央亮纹两旁第三暗条纹间距离为，则焦距f为。

56．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为时，有250条的干涉条纹通过现场。则光源的波长为。

57．在菲涅耳圆孔衍射实验装置中，R = 5m，r0 =10m，ρ=，点光源发光波长λ=500nm。圆孔所含的半波带数为。

58. 某种介质的吸收系数α=，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为

59. 汽车的两前灯相距，眼睛瞳孔产生的圆孔衍射，正常视力的人在米距离处才能分辨出光源是两个灯。设眼睛瞳孔的直径为3mm，光源发出的光的波长λ为550nm。

60．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为时，有250条的干涉条纹通过现场。则光源的波长为。

61. 吸收系数α=，透射光强分别为入射光强的25%时，介质的厚度为

12．波长为180nm的光照到铝表面，已知铝的脱出功为，出射的光电子的能量是。(h =×, e =×10-19C) 62．全息图记录了物光波的振幅和相位全部信息。

63.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过_____2___块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的___1/4__ 倍

64．在理想光学系统中，垂轴放大率β，轴向放大率α，角放大率γ，三者的关系是_βαγ= 65．产生激光的必要条件 。

二、 作图题

1．画出伽利略望远镜的光路图。

2．画出开普勒望远镜的光路图 3．画出显微镜的光路图

4

．用理想光具组的几何做图法画出轴上P 点的像 5．

6．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点、主点的位置．

7. 自然光入射方解石晶体表面，光轴在图面内，如图中斜线所示。作出晶体中o 光、e 光的传播方向及偏振。

四、计算题

1．凸透镜L 1和凹透镜L 2的焦距分别为和，L 2在L 1之右， 小物放在L 1之左 ，求它的像及像的性质。 2．如图所示，厚透镜前后表面的曲率半径分别为25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折射率为，后表面镀铝膜，一个高度为5毫米的虚物置于距透镜左表面右侧100厘米处，求最后成像的位置、高度及像的倒正、虚实和缩放

3．一个双凸透镜（f = ）；一个凹面反射镜（R =20cm ）；一物体高4cm ，在透镜前12cm ，透镜在凹反射镜前2cm ，如图所示①计算其像的位置。②其像是实像还是虚像，正立还是倒立。

4．在单缝衍射实验中，波长为λ的单色光的第三级亮纹与λ=6300的单色光的第二级亮度恰好相合，试计算λ的数值。

5．已知，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。物A 位于第一球面前mm 50处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像mm 5n 。 解：

63R 处，求最后的像的位置。玻璃壁的影78.，折射率为n 的薄玻璃片放在狭缝S 2和观察屏P 12c 处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b 的函数。如果I 0表示b=0时c 处的光强度，求：①c 处光强度与玻璃片厚度b 之间的函数关系。②b 满足什么的条件时c 处的光强最小。

9．在杨氏双缝干涉装置中，双缝前有两个线光源S 和S '，两光源相距a 。若S '在屏上的一级暗条纹和S 的零级明条纹重合，求a 所满足的条件。图中0r 和d 给定且d ,r a 0<<。两光源的波长均为λ。

10．双缝实验中，采用波长为λ的单色光为光源，今将一厚度为b ，折射率为n 的薄玻璃片放在狭缝S 2和观察屏P 之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝S 1、S 2对称的中心c 处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b 的函数。如果I 0表示b=0时c 处的光强度，求：①c 处光强度与玻璃片厚度b 之间的函数关系。②b 满足什么的条件时c 处的光强最小。

11．用波长为500nm 的单色光垂直照射在有两块光学玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。（1）求空气劈尖的劈尖角，（2）改用600nm 的单色光，问A 处是明条纹还是暗条纹，（3）在（2）中从棱边算起到A 处的范围内共有几条明纹几条暗纹 12．用迈克耳孙干涉仪观察等倾干涉圆条纹，原来视场中有12个亮环，移动可动镜Ｍ１的过程中，视场中心陷入10个亮斑，最后在视场中只剩下5个亮环，求原来视场中心亮斑的级次

13. 用水银蓝光( =纳米)扩展光源照明迈克耳孙干涉仪，在视场中获得整20个干涉圆条纹．现在使Ｍ１远离Ｍ

２

，使d 逐渐加大，由视场中心冒出500个条 纹后，视场内等倾圆条纹变为40个．试求此干涉装置的视场角、

开始时的间距d 1和最后的间距d 2．

．

14．薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ=5416的平面光波正入射到薄钢片上。屏幕距双缝的距离为，测的中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为L=。 （1） 求两缝间的距离。

（2） 从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离 （3） 如果使光斜入射到钢片上，条纹间距将如何变化

15．已知平面透射光栅狭缝的宽度mm b 3

10582.1-?=，若以波长的He-Ne 激光nm 8.632=λ垂直入射在此光栅上，发现第四级缺级，会聚透镜的焦距为，试求： (1)屏幕上第一级亮条纹与第二级亮条纹的距离； (2)屏幕上所呈现的全部亮条纹数。

16．宽度为10cm ，每毫米具有100条均匀刻线的光栅，当波长为500nm 的准直光垂直入射时，第四级衍射光刚好消失，求：①每缝宽度；②第二级衍射光亮度的角宽度；③二级衍射光可分辨的谱线的最小差异λ?。 17．请按以下要求设计一块光栅：① 使波长600 nm 的第二级谱线的衍射角小于30°，并能分辨其 nm 的波长差；② 色散尽可能大；③ 第三级谱线缺级。则该光栅的缝数、光栅常量、缝宽和总宽度分别是多少用这块光栅总共能看到600 nm 的几条谱线

18．试设计一块光栅，当用白光垂直照射时，可以在衍射角300方向上观察到600纳米的第二级主极大，却观察不到400纳米的第三级主极大，并且该方向可以分辨波长为600纳米和纳米的两条谱线。试求光栅常数d 与总缝数N ，光栅的缝宽a 和缝距b 及光栅总宽度各是多少

19．一块15cm 宽的光栅，每毫米内有120个衍射单元，用550nm 的平行光照射，第三级主极大缺级，求(1) 光栅常数d ；(2) 单缝衍射第二极小值的角位置；(3) 此光栅在第二级能分辨的最小波长差为多少 20． 用波长1λ=400nm 和2λ=700nm 的混合光垂直照射单缝，在衍射图样中1λ的第k 1级明纹中心位置恰与2λ的第k 2级暗纹中心位置重合。求k 1和k 2。

21. (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，1=400 nm ，=760 nm ，已知单缝宽度a =×10-

2 cm ，透镜焦距f =50 cm ．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．(2) 若用光栅常数d =×10-

3 cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．

22． P 1、P 2是透振方向相互垂直的两个偏振片，K 为二分之一波晶片，K 以光线为轴以ω速度旋转，求自然光经各元件后的偏振态及光强度变化式

23．两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片，求：①当最后透过的光强为入射自然光强的八分之一时，插入偏振片的方位角；②使最后透过的光强为零插入的偏振片如何放置③能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透过光强为入射自然光强的二分之一

24.尼可耳棱镜的透振方向夹角为60o

，在两尼科耳棱镜之间加入一四分之一波片，波片的光轴 方向与两尼科

耳棱镜600

夹角的平分线平行，强度为I 0的单色自然光沿轴向通过这一系统．（1）指出光透过λ/4波片后的偏振态；（2）求透过第二个尼可耳棱镜的光强度和偏振性质（忽略反射和介质的吸收）．

25．置于透镜L 焦点S 处的点光源，发出一束单色右旋圆偏振光，光强为I 0，如图所示，其中K 为λ/4片，P 1、P 2 为偏振片。光轴与P 1的透振方向成45o 角，P 1的透振方向与P 2的透振方向成60o 角，试分析光波经各元件后的偏振状态及光强度。

26．两块偏振片叠在一起，其偏振化方向成30°．由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上．已知两种成分的入射光透射后强度相等．

(1) 若不计偏振片对可透射分量的反射和吸收，求入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向之间的夹角；

(2) 仍如上一问，求透射光与入射光的强度之比；

(3) 若每个偏振片对透射光的吸收率为5%，再求透射光与入射光的强度之比．

27． 线偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石波片上,光的振动面和波片的主截面成300 角。求（1）

投射出来的寻常光和非常光的相对强度为多少（2）用钠光入射时如要产生900

的相位差，波片的厚度应为多少（λ= nm ，n e = , n o = ）

《光学教程》练习题参考答案

三、 作图题

1．画出伽利略望远镜的光路图。

2．画出开普勒望远镜的光路图

3．画出显微镜的光路图

4

5．

6 7.

11 2．如图所示，厚透镜前后表面的曲率半径分别为25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折射率为，后表面镀铝膜，一个高度为5毫米的虚物置于距透镜左表面右侧100厘米处，求最后成像的位置、高度及像的倒正、虚实和缩放

2．解： n n n n s

s r ''--=' 第二次为反射成像 第三次折射

最后得到倒立，等大的虚像

3．解：第一次双凸透镜成像

61

112111

='=--'f s cm s 121

=' 第二次凹反射镜成像 102

212112

-=-+'s cm s 52

-=' 第二次双凸透镜成像（光从右至左）

()61

125113

='=--'f s cm s 23=' 最后成像于透镜左侧2cm 处。

3

1

)32)(105)(1212(332211-=---='?-'?'=

s s s s s s β 倒立的实像

4．解：

1sin 2k a k θλ

?

?=+ ??? 5

4500

7λλ'==

5．解：

设：透镜的折射率为n

物点A 经1r 折射成像在A'处，将已知条件mm l 50-=代入公式

r n n l n l n -=

-'''得 20150

1'1-=

--n l n ----① A'经2r 反射后，成像于B'点。故将''112l d l l =-=，代入反射面公式r l l 21'1=+，得： 101'

1'112-=+l l ----②

B'点再经1r 折射成像在B 点。根据光路的可逆性，将B 视为物，B'点视为像，有5)5(3=+=-d l ，代入折射公式，得：

201

5

1'12-=+n l ----③ 由①②③式解得： 6.1=n 答：透镜的折射率为。 6．解：

根据对称性原理， 最终成像应在右侧3R 处。

7．解：

6'

''' 321-=-=-=-

=f f h h f f e o Γ , 求得：(mm)f 180'-=

答：组合后的焦距是-180mm 。基点位置如图所示。

其光路图如下所示：

8.解: 设玻璃片的折射率为n ，则1，2两束光线到达c 点的光程差为

Δ = (n -1)b , 其相位差为 ()221n b

ππ?λλ?=??=- 则c 点光强为

()2214cos c n b

I aA

π

λ

-=

令b = 0, I 0 = 4aA 2

。则 0c I I = 令 I = 0, 得, ()11,0,1,2,

2n b k k ππλ-??=+= ?

??

则

()121k b n λ+=

- 此时, c 点的光强最小, I c = 0 9．解：如图示：

点光源S 发出的两条相干光线在P 点产生零级条纹。

f 3'=30 -h 2 -f ' F 3'(F') F 1'(F 2)

h 1 -f e

H'

f o' 物镜 目镜 l H '

则两条光线 的光程差为

0=--+=BP SB AP SA δ，点光源S '发出的两条相干光线在P 点产生一级暗条纹，则两条光线的光程差为

2

12λ

δ=

--+='AP r BP r 即2

12λ

=

-r r

由图中几何关系知2202)2(a d

r r ++= 22022)2(a d r r ++=

da r r 22122=-即da r r r r 2))((1212=-+又0212r r r ≈+

即222012λ

==

-r da r r 所以d

r a 20λ= 10．解: 设玻璃片的折射率为n ，则1，2两束光线到达c 点的光程差:()b n 1-=δ 相位差: ()b n 122-=

=

?λ

π

δλ

π

?

则c 点光强为 ()λ

π?b

n I I I c 1cos 42cos 42

12

1-=?= 令104,0I I I b c === ()λ

πb

n I I c 1cos 2

0-=∴ 为c 处光强度 令 0=c I ,

则 ()1

21-+=

n k b λ 此时, c 点的光强最小 11．解：（1）棱边为第一暗纹 e=0 第二 λ212=e 第四 λ2

3

4=e （2）nm nm e 7502500

34=?

=

3224='

'+

λλe A 为明 （3）共三明三暗 12．解：原来视场中心点的光程差：λj h =2

视场边缘点的光程差： λ)12(cos 2-=j i h

可动镜Ｍ１移动后，视场中心点的光程差：λ)10(2-='j h 视场边缘点的光程差：λ)15()510(cos 2-=--='j j i h 解得： j=17，

即原来视场中心亮斑的级次为17。 13. 解

Ｍ1是圆形反射镜,Ｍ2是圆形反射镜Ｍ2的像，二者等效为空气膜面．它们对观察透镜中心的张角22

i 是视场角．

当Ｍ1和Ｍ2的起始间距为d １时，对于视场中心和边缘，分别有

1

2

λ中k d =12，

λ)20(cos 221-=中k i d ．

间距由d １增加到d ２的过程中，冒出500个条纹，则此时对中心和边缘有

λ)500(22+=中k d ，

λ)40500(cos 222-+=中k i d ．

已知＝纳米,解上面四方程，可得

0226.16=i ，500=中k ，

109.01=d 毫米，218.02=d 毫米．

14．解：（1）相邻明纹间距为λd r y y y j j 0

1=

-=?+ 中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为

mm d r 125

20

=?λ

此处 k=5 ∴

mm

mm m

nm d 910.01226.5415

2=??=

(2) 共经过20个条纹间距，即经过的距离

(3)不变

15． 解：(1)设透射光栅中相邻两缝间不透明部分的宽度均等于a ，当d=4b 时，级数为±4，±8，±12，…的谱线都消失，即缺级，故光栅常数d 为：

mm b d 3

10328.64-?==

由光栅方程可知第一级亮条纹与第二级亮条纹距中央亮条纹的角距离(即衍射角)分别为： 若会聚透镜的焦距为f ′，则第一级亮条纹与第二级亮条纹距中央亮条纹的线距离分别为： 2211','θθtg f x tg f x == 当θ很小时，，则，

在屏幕上第一级与第二级亮条纹的间距近似为

150010328.6106328''2'3

7

???==-=?--d F d f d f x λλλ

(2)由光栅方程λθj d ±=sin 可得

代入1sin =θ可得

考虑到缺级j=±4，±8，则屏幕上显现的全部亮条纹数为2×(9-2)+1=15

16．解: (1) mm mm

d 210100

1-==

因为 λ

θλθ==sin 4sin a d 得出: mm d a 3

105.24-?==

(2) 4

10100100=?=N

(3) jN p =?=λ

λ

， m jN 10491025.010210500--?=??==?λλ 17．解： ⑴∵

jN

P =?=

λλ ，∴ 1500002.02600=?=?=λλj N （条）；

⑵∵λθj d =sin ，∴ 3

6

104.230sin 106002sin --?=??==

θλj d （mm ）；

⑶ ∵ b d 3= ，∴

3108.03-?==

d

b

（mm ）；

⑷

36104.2150003

0=??==-Nd δ （mm ）； ⑸

∵

4

100600104.263

=??==--λd

j m ，∴ 总共能看到5条谱线。

18．解已知在

的方向上观察到波长为600纳米的第二级干涉主极大，由光栅方程有：

在300

衍射方向上看不到应该出现的400纳米的第三级干涉主极大，故光栅第三级缺级，即d/a 可以等于或3．

取d/a ＝，则mm a 3

106.1-?=，这种情况，光栅的第一衍射极小衍射角 第一衍射极小衍射角小于

，这样600纳米的第二级干涉主极大落在中央衍射极大外侧第一衍射次极大内，

使得它能量太小．因此此种选择不可取．

取d/a ＝3，a=×10-3

毫米，

使得所测量的600纳米的第二级干涉主极大落在中央衍射极大内，具有较大的光强。

故 mm a 3

108.0-?=

在600纳米第二级干涉主极大衍射方向上，可以分辨λ?=的两条谱线，因此要求光栅在第二级干涉主极大的分辨本领为

又因 ，故光栅的总刻痕数为 光栅的宽度为

（毫米）．

19．解：(1)

60.001

8.33310m 120d -=

=?

(2) , 1,2 3d j

k j b k === 得：b 1=×10-6m b 2=×10-6m

第二值 9

1116

255010sin sin sin 0.19311.125.5510j b λθ-----??====?

(3) jN

λλ=? 9550100.01527nm 218000jN λλ-??===?

20． 解：

2

2sin 2)12(sin 2

2

1

1λθλθk a k a =+=

即：2,321==k k

21.解 (1) 由单缝衍射明纹公式可知 ()1112

31221

sin λλ?=+=k a (取k ＝1 )

f x /t

g 11=? , f x /tg 22=? 由于

11tg sin ??≈ , 22tg sin ??≈

所以 a f x /2

3

11λ=

则两个第一级明纹之间距为

a f x x x /2

3

12λ?=

-=?= cm (2) 由光栅衍射主极大的公式

且有 f x /tg sin =≈??

所以

cm d f x x x 8.1/12=?=-=?λ

22．

解：设自然光光强为I 0 23．

解: (1)

2220011

cos cos sin 2228I I I πθθθ??=

??-= ???

令

1

8I I = 则45θ=? a) 令 I = 0 则 0θ= 或 90θ=?

b) 若 I = I 0/2 则sin2θ = 2 故不可能。

24.解 （１）两尼可耳棱镜Ｎ1、Ｎ2的透振方向和波片光轴的相对方位表示在计算题解图中．自然光经过

尼可耳棱镜，成为线偏振光，强度为I 0/2．线偏振光的振动方向与光轴夹角为300

，进入晶体后分解为o 光和e 光，由于/4波片Ｃ使o 光和e 光产生/2的相位差，所以过Ｃ后成为椭圆偏振光．

（２）尼可耳棱镜Ｎ2前是椭圆偏振光，它是由振幅分别为Ａe 和Ａo 、相位差为／2的两线偏振光合成，由图可得

030sin A A o =， 030cos A A e =．

o A 和e A 在Ｎ2的透振方向上投影，产生干涉．两相干线偏振光的振幅分别为

00260cos 30sin A A o =，00230cos 30cos A A e =．

由于投影引起的附加相位差，故两相干光的相位差为（）．过Ｎ2后的相干光强为

.16

585)30cos ()60cos 30sin ()

2/cos(2022022002222222222I A A A A A A A A A I e o e o e o ==+=+=+++=ππ 出射光为线偏振光．

25．

解：圆偏振光通过λ/4片后，形成平面偏振光（线偏振光）偏振方向与光轴方向成

45o 角，因此，通过波片的光全部通过P 1偏振片（或全部被阻挡）。

对P 2偏振片来说

结论： 无光通过或

26．解 设I 为自然光强(入射光强为2I 0)；为入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向间的夹角．

(1) 据题意 °＝I cos 2·cos 230°

cos 2＝1 / 2

＝45°

600 C

N 1

N 2

A

A e

A o A e2

A o2

(2) 总的透射光强为2×

2

1

I cos 230° 所以透射光与入射光的强度之比为2

1

cos 230°＝3 / 8

(3) 此时透射光强为 (I cos 230°)(1－5%)2

所以透射光与入射光的强度之比为

2

1

(cos 230°)(1－5%)2＝ 27． 解：（1） 3

/130/2

320=?=tg

I I P

e

（2）

()2220

π

λ

π

δλ

π

?=

-=

=

?d

n

n

e

∴ )m (1056.8)

486.1658.1(410589)n n (4d 79

e o --?≈-??=-=λ

中北大学物理光学期末考试计算题

本复习资料专门针对中北大学五院《物理光学与应用光学》石顺祥版教材，共有选择、填空、简答、证明、计算五个部分组成，经验证命中率很高，80分左右，不过要注意，证明题可能变成计算题，填空题变成选择题。 1-1： 8 610) (2)y t E i e++? =-+ 方程：y= y+= 方向向量：一个可以表示直线斜率的向量，这个向量就是方向向量。 Ax+By+C=0：若A、B不全为零，其方向向量：（- B，A）。 8 610) (2)y t E i e++? =-+ ) ( r k E E?- - =t i eω) ( r k E E?- =t i eω) ( r k E E?+ - =t i eω) ( r k E E?+ =t i eω 1-3 试确定下列各组光波表达式所代表的偏振态及取向 ①E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) ②E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) ③E x= E0sin(ωt-kz), E y=-E0sin(ωt-kz) E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) 相位差π/2，E x=E y，圆。讨论xy平面的偏振情况 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右圆 E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) 相位差π/4，椭圆。 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右椭圆，长半轴方向45o 见p25页。

E x = E 0sin(ωt -kz ), E y =-E 0sin(ωt -kz ) 相位差0，直线。y =-x 方向向量：（-1，1） 1-4：两光波的振动方向相同，它们的合成光矢量为： 1268+=10[cos cos()] 10102 10[cos(53.13)cos sin(53.13)sin ]10cos(53.13)t t t t t π ωωωωω+-=?+?=?-E E 1-5：+=cos()cos()4x y iA kz t jA kz t π ωω-+--E =E E ;因此有： =,4 y x π ???=-- =, =ox oy E A A E , tan 1,α= 得到： tan 2tan(2)cos ,,4 π ψα?ψ== sin 2sin(2)sin ,,8 π χα?χ==- 222tan()0.4142,2,8b a b A a π-=-≈-+= 得到： 2220.17162, 1.31,0.5412a a A a A b A +===。 1-8：（2）解：g dv v v k dk =+，g dv dv d dv v dk d dk d ωωω==，g g dv dv v v k v kv dk d ω =+=+ g g dv v kv v d ω-=，11g v v v dv dv k d v d ωωω == -- ，v =，3 2()()2r r r r c dv d εμεμ-=- 2 2() /[1]()()211[1]22r r r r g r r r r r r r r r r r r c d v v c v v dv d d d v v d d d εμεμωωεμεμωωεμεμωωεμωεμω ====+-++ 1-11 一左旋圆偏振光，以50o角入射到空气-玻璃分界面上，见下图，试求反射光和透射光的偏振态

第三版工程光学答案

第一章 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小得像,若将屏拉远50mm,则像得大小变为70mm,求屏到针孔得初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点得光线则方向不变,令屏到针孔得初始距离为x,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔得初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm得平行平板玻璃(设n=1、5),下面放一直 径为1mm得金属片。若在玻璃板上盖一圆形得纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都瞧不到该金属片,问纸片得最小直径应为多少？ 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层得时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有: (2) 由(1)式与(2)式联立得到n0、

16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1、5得玻璃球上,求其会聚点得位置。 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得会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处？说明各会聚点得虚实。 解:该题可以应用单个折射面得高斯公式来解决, 设凸面为第一面,凹面为第二面。 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时得状态,使用高斯公 式: 会聚点位于第二面后15mm处。 (2) 将第一面镀膜,就相当于凸面镜 像位于第一面得右侧,只就 是延长线得交点,因此就是虚像。 还可以用β正负判断: (3)光线经过第一面折射:, 虚像 第二面镀膜,则:

得到: (4) 在经过第一面折射 物像相反为虚像。 18、一直径为400mm,折射率为1、5得玻璃球中有两个小气泡,一个位于球心,另一个位于1 ／2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察,问瞧到得气泡在何处？如果在水中观察,瞧到得气泡又在何处？ 解: 设一个气泡在中心处,另一个在第二面与中心之间。 (1)从第一面向第二面瞧 (2)从第二面向第一面瞧 (3)在水中

《光学》期末考试试卷

《光学》期末考试试卷 一、（23分）填空和判断（在括号内，对的打√，错的打3）。 1．（5分）偏振光可以具有不同的偏振太，这些偏振态包括_____、______、_______、______、______、______。 2．（4分）波长为１?的伦琴射线被碳散射，在散射角为90°方向上进行观察，则康普顿位移△λ=_________。 3．费马原理是指。 4．光在真空中传播速度只有一个，即光速C，而电子可以有ｖC的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为。 5．对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。（） 6．棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。（） 7．平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。（） 8．在夫琅和费圆孔衍射中，当圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。（） 9．同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。（） 二、（27分）选择题（将对的答案编号写在括号内） 1．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为Ｎ的介质中，其条纹间隔是空气中的（）A．倍B．倍C．倍D．n倍 2．在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（） A．永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 B．永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变 C．有时是亮点，有时是暗点 3．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（） A．入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 B．出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 C．入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭 4．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（） A．振动方向垂直于入射面的平面偏振光 B．振动方向平行于入射面的平面偏振光 C．无反射光 5．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者（） A．远了B．近了C．原来位置 6．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过（） A．光心B．物方焦点C．物方节点D．象方焦点 7．（5分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（） A．5000? B．4987? C．2500? D．三个数据都不对 8．（5分）一波长为5000?的单色平行光，垂直射到0.02cm宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射

工程光学期末考试题库试题含答案详解

一、填空题 1．在单缝衍射中，设缝宽为a，光源波长为λ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距e暗= ___ ，条纹间距同时可称为。2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动角。3．光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d，折射率为n，则在近轴入射时，轴向位移量为_______ 。4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为 ____ ，另一类为 _____ 。5．光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生 ________ 。n e

物理光学秋季期末考试题及答案

一、填空题（每小题3分，总共24分） 1.玻璃的折射率为n＝1.5，光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为_________；光 从玻璃射向空气时的布儒斯特角为_________。 2. 在双缝杨氏干涉实验中，两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖，二者 的厚度均为e。波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相 干光的相位差为_________。 3. 如图所示，左图是干涉法检查平面示意图，右图是得到的干涉图样，则干涉 图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。 4. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上， 因而实际上不出现（即缺级），那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光 部分宽度b的关系为_________。 5. 波长为λ=600nm的单色光垂直入射于光栅常数d=1.8×10-4 cm的平面衍射光 栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为_________。 6.在双折射晶体内部，频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。①沿光轴 传播时，它们的传播速度是_______的；②沿垂直光轴传播时，它们的传播速度 是_______的。 7.对于观察屏轴上P0点，设光阑包含10个波带，让奇数波带通光，而偶数波带 不通光，则P0点的光强约为光阑不存在时的_________倍。 8. 光栅方程的普遍形式为________________。 二、简答题（每小题6分，总共36分） 1. 何谓复色波的群速度?何谓复色波的相速度?什么介质中复色波的群速度大于其相速度?什么介质中复色波的群速小于其相速度? 2.简述光波的相干条件。

3. 汽车两前灯相距1.2m ，设灯光波长为 λ=600nm ，人眼瞳孔直径为D =5mm 。试问：对迎面而来的汽车，离多远能分辨出两盏亮灯？ 4. 一束线偏振光垂直于晶面射入负单轴晶体后，分解成o 光和e 光，传播速度快的是o 光还是e 光？为什么？ 5. 简述法拉第效应及其不可逆性。 6. 用散射理论解释蓝天的形成缘故。 三、透镜表面通常覆盖一层氟化镁（MgF 2）（n =1.38）透明薄膜，为的是利用干涉来降低玻璃（n =1.50）表面的反射，使波长为λ＝632.8nm 的激光毫不反射地透过。试问：覆盖层氟化镁至少需要多厚？（10分） 玻璃 MgF 2 入射光

工程光学习题解答

第一章习题 1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。 解： 则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s， 当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s， 当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则 可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、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多少？ 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：

《光学》期末考试试卷

《光 学》期末考试试卷 一、（23分）填空和判断（在括号内，对的打√，错的打3）。 1．（5分）偏振光可以具有不同的偏振太，这些偏振态包括_____、______、_______、______、______、______。 2．（4分）波长为１?的伦琴射线被碳散射，在散射角为90°方向上进行观察，则康普顿位移△λ=_________。 3．费马原理是指 。 4．光在真空中传播速度只有一个，即光速C ，而电子可以有ｖ C 的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为 。 5．对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。（ ） 6．棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。（ ） 7．平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。 （ ） 8．在夫琅和费圆孔衍射中，当圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。（ ） 9．同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。（ ） 二、（27分）选择题（将对的答案编号写在括号内） 1．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为Ｎ的介质中，其条纹间隔是空气中的（ ） A ．n 1倍 B ．n 倍 C ． n 1倍 D ．n 倍 2．在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（ ） A ．永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 B ．永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变 C ．有时是亮点，有时是暗点

3．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（） A．入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 B．出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 C．入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭 4．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（） A．振动方向垂直于入射面的平面偏振光 B．振动方向平行于入射面的平面偏振光 C．无反射光 5．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者（）A．远了B．近了C．原来位置 6．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过（） A．光心B．物方焦点C．物方节点D．象方焦点 7．（5分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（） A．5000? B．4987? C．2500? D．三个数据都不对 8．（5分）一波长为5000?的单色平行光，垂直射到0.02cm宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为3mm，则所用透镜的焦距为（） A．60mm B．60cm C．30mm D．30cm 9．（5分）用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm，在它外边第5个亮环直径为4.6mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m，则此单色光的波长为（） A．5903 ? B．6080 ? C．7600 ? D．三个数据都不对 注：以上不标明分数的题均为2分。

大学物理--光学期末试卷答案

1 单选(2分) 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片，则得分/总分 ? A. 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱 ? B. 无干涉条纹 ? C. 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强 ? D. 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱 正确答案：A你没选择任何选项 2 单选(2分) 得分/总分 ? A.

? B. ? C. ? D. 正确答案：A你没选择任何选项 3 单选(2分) 用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上，此时中央明纹的位置将： 得分/总分 ? A. 向上平移，且间距改变 ? B. 向上平移，且条纹间距不变 ? C. 不移动，但条纹间距改变 ? D. 向下平移，且条纹间距不变 正确答案：D你没选择任何选项

4 单选(2分) 关于普通光源，下列说法中正确的是： 得分/总分 ? A. 普通光源同一点发出的光是相干光 ? B. 利用普通光源可以获得相干光 ? C. 两个独立的普通光源如果频率相同，也可构成相干光源。 ? D. 两个独立的普通光源发出的光是相干光 正确答案：B你没选择任何选项 5 单选(2分) 得分/总分 ? A.

? B. ? C. ? D. 正确答案：A你没选择任何选项 6 单选(2分) 得分/总分 ? A. ? B. ? C. ? D.

正确答案：C你没选择任何选项 7 单选(2分) 严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时，干涉圆环的半径将： 得分/总分 ? A. 不变 ? B. 变大 ? C. 消失 ? D. 变小 正确答案：B你没选择任何选项 8 单选(2分) 有两个几何形状完全相同的劈尖：一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成。 当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距 得分/总分 ? A. 两劈尖干涉条纹间距相同 ? B. 玻璃劈尖干涉条纹间距较大 ?

光学期末考试试卷

物电学院2013~2014学年（一）学期《光学》期末考试 A 卷 专业 班级 姓名 学号 温馨提示： 1、请按照要求把答案写在答题本上； 2、试卷和答题本都要上交！ 一.单项选择题(2×10=20分)。 1. 在杨氏双缝干涉实验中，如果在上面的缝中，插入一个折射率为n ，厚度为d 的玻璃片，那么相应的干涉光的光程差将改变 A. nd ； B. d n )1(-； C. d n )1(+； D.d 。 2. 下面对薄膜干涉的描述，正确的是 A. 薄膜厚度相等的是等厚干涉，厚度不等的是等倾干涉； B. 无论等厚干涉还是等倾干涉，干涉光之间都有半波损失； C. 为了更好的观测效果，实验中必须使用点光源； D. 等倾干涉图样中，越靠近圆心处条纹的级数越高。 3. 在多缝干涉实验中，如果缝的个数N 个，则下面说法正确的是 A. 有N 个主极大值 ； B. 在两个主极大值之间有N 个极小值； C. 各个主最大值光强相等； D. 在两个主极大值之间有N-1个次最大值。 4. 如果圆孔具有一定大小的半径使得对于某位置只有波面上前3个半波带露出，那么它的光强和不用光阑时该位置的光强之比为 A. 1； B. 2； C. 4； D. 8。 5. 在夫琅和费单缝衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 A. 宽度变小； B. 宽度变大； C. 宽度不变，强度不变； D. 宽度不变，强度变小。 6. 下面两列光波()?? ???? ??? ??--+-=2cos cos 01πωωkz t kz t A y x 和()????? ???? ??+-+-=2sin sin 02πωωkz t kz t A y x 的偏振态为 A. 左旋圆偏振光，右旋圆偏振光； B. 左旋圆偏振光，左旋圆偏振光； C. 右旋圆偏振光，左旋圆偏振光； D. 右旋圆偏振光，右旋圆偏振光。

哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题

哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题 一、填空题（每小题2分，总共20分） 1、测量不透明电介质折射率的一种方法是，用一束自然光从真空入射电介质表面，当反射光为（）时，测得此时的反射角为600，则电介质的折射率为（）。 2、若光波垂直入射到折射率为n=1.33的深水，计算在水表面处的反射光和入射光强度之比为（）。 3、光的相干性分为（）相干性和（）相干性，它们分别用 （）和（）来描述。 4、当两束相干波的振幅之比是4和0.2时，干涉条纹对比度分别是（）、和（）。 5、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.310mm，干涉条纹移动了1250条，则所用的单色光的波长为（）。 6、在夫朗禾费单缝衍射实验中，以波长为589nm的钠黄光垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第一极小出现在（）弧度的方向上。 7、欲使双缝弗琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉亮纹，则缝宽和缝间距需要满足的条件是（）。 8、一长度为10cm、每厘米有2000线的平面衍射光栅，在第一级光谱中，在波长500nm附近，能分辨出来的两谱线波长差至少应是（）nm。 9、一闪耀光栅刻线数为100条/毫米，用l=600nm的单色平行光垂直入射到光栅平面，若第2级光谱闪耀，闪耀角应为多大（）。 10、在两个共轴平行放置的透射方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想的偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为I0，则该系统的透射光强为（）。 二、简答题（每小题4分，总共40分） 1、写出在yOz平面内沿与y轴成q角的r方向传播的平面波的复振幅。 2、在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置n1=1.4和n2=1.7，但厚度同为d的玻璃片后，原来 的中央极大所在点被第5级亮条纹占据。设l=480nm，求玻璃片的厚度d及条纹迁移的方向。 3、已知F-P标准具的空气间隔h=4cm，两镜面的反射率均为89.1%；另一反射光栅的刻线面 积为3′3cm2，光栅常数为1200条/毫米，取其一级光谱，试比较这两个分光元件对 l=632.8nm红光的分辨本领。 4、平行的白光（波长范围为390-700nm）垂直照射到平行的双缝上，双缝相距1mm，用一个 焦距f=1m的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。若在屏幕上距中央白色条纹3mm处开一个小孔，在该处检查透过小孔的光，则将缺少哪些波长？ 5、一块每毫米500条缝的光栅，用钠黄光正入射，观察衍射光谱。钠黄光包含两条谱线， 其波长分别为589.6nm和589.0nm。求在第二级光谱中这两条谱线互相分离的角度。6、若菲涅耳波带片的前10个奇数半波带被遮住，其余都开放，则求中心轴上相应衍射场点 的光强与自由传播时此处光强的比值。 7、一束汞绿光以600入射到KDP晶体表面，晶体的n o=1.512，n e=1.470。设光轴与晶体表面 平行，并垂直于入射面，求晶体中o光和e光的夹角。 8、画出沃拉斯顿棱镜中双折射光线的传播方向和振动方向。（设晶体为负单轴晶体）

《光学》期末考试试卷

《光 学》期末考试试卷 一、（ 分）填空和判断（在括号内，对的打√，错的打×）。 ．（ 分）偏振光可以具有不同的偏振太，这些偏振态包括 、 、 、 、 、 。 ．（ 分）波长为１ 的伦琴射线被碳散射，在散射角为 °方向上进行观察，则康普顿位移△λ 。 ．费马原理是指。 ．光在真空中传播速度只有一个，即光速 ，而电子可以有ｖ 的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为。 ．对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。（） ．棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。（） ．平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。 （ ） ．在夫琅和费圆孔衍射中，当圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。（） ．同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。（） 二、（ 分）选择题（将对的答案编号写在括号内） ．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为Ｎ的介质中，其条纹间隔是空气中的（） ．倍 ．倍 ．倍 ． 倍 ．在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（）

．永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 ．永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变 ．有时是亮点，有时是暗点 ．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（） ．入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 ．出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭 ．入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭 ．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（ ） ．振动方向垂直于入射面的平面偏振光 ．振动方向平行于入射面的平面偏振光 ．无反射光 ．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者（ ） ．远了 ．近了 ．原来位置 ．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过（ ） ．光心 ．物方焦点 ．物方节点 ．象方焦点 ．（ 分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜 移动 时，瞄准点的干涉条纹移过了 条，那么所用波长为（ ） ． ． ． ．三个数据都不对 ．（ 分）一波长为 的单色平行光，垂直射到 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为 ，则所用透镜的焦距为（ ）

光学期末复习题(含答案)

光学综合复习 一、填空题 1、月亮、闪闪发光的红宝石、太阳、点燃的蜡烛，其中属于光源的是． 2、晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于的原理。如果是在发生日偏食的短暂时间 里，则地上的光斑是圆形的光斑（填“仍然”或“不再”）。 3、如图为我国电视播放的我国首批女子仪仗队训练时的画面，队员们之所以 能够 站的这么整齐是利用了光的原理，她们在行走过程中以其中一名队员为 参照物，其他队员是（选填“运动”或“静止”）的 4、教室里的黑板有时会“反光”晃眼，这是黑板表面发生了反 射；老师放在讲桌上的教具从各个角度多能看到，这是教具发生反射. 5、早晨的太阳光与水平方向成40°角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角 为． 6、超市中用来识别货物和价格的条形码，它就是黑白相间的条纹，当扫描仪照射 它时，黑条纹将光（选填“反射”或“吸收”），白条纹将光，再通过电脑解码就可 以了。 7、一只小鸟在平静的湖面上飞过，当小鸟距离水面4m时，小鸟在湖面上的“倒影”是________(选填“实”或“虚”)像，该“倒影”距离小鸟________m。 8、目前光污染越来越严重，白亮污染是普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大 理石 都能造成白亮污染，形成白亮污染的主要原因是由于光 的________现象. 9、小李从平面镜里看到平面镜对面的电子钟的示数如图3所示，这时的实际时间是________ 10、如图所示,平面镜PN与一支长15cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之 间相距20 cm,铅笔的像高为cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A 与其所成像A′间的距离为cm。 11、一束光线从空气射入某种透明液体时，已知入射光线与液体表面的夹角 是450， 反射光线与折射光线的夹角 是1050，则折射角是_______0，入射角是 __________0。 12、古诗中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映 明月”说的就是光的现象.“大漠孤烟直，长河落日圆”的诗句中，诗人观察到的落日并 非 太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生而成的像，此时太阳的实际位置是图中的（选“甲”或“乙”）. 13、电视机画面的颜色是由___________三种色混合而成的，电视遥控器 用__________（选填“红外线” 或“紫外线”）来遥控电视机的。 14、如图所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的 __________，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜 发生________ （选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同；图中射到光屏上光束的________侧有明 显的热效应（选填“上”或“下”）． 15、一个上身穿黄衣，下身穿红裙的姑娘在舞台红色的追光灯 下，上衣呈色，

物理光学期末考试试卷2答案

《物理光学》期末试卷B 答案一、判断题（每题2分） 1、（×）； 2、（√）； 3、（√）； 4、（×）； 5、（√） 二、选择题（每题3分） 6、D ； 7、A ； 8、B ； 9、B ；10、D 三、填空题（每题3分） 11、否 （1分）；是（2分）。 12、1。 13、0.0327mm 。 14、圆偏振光（1分）；线偏振光（1分）；椭圆偏振光（1分）。 15、相同（1分）；不同（2分） 四、计算题 16、解：该光的频率为：151411 105102 f Hz Hz T ==?=?……3分 介质中波长为：710.65 3.910v T c m f λ-=?=?=?……2分 介质折射率为：1 1.5380.65 c n v ===……3分 17、解：①由布儒斯特定律得：21arctan n i n =……2分 1.50arctan 48.4348261.33 o o '===……2分 ②若Ⅱ、Ⅲ界面的反射光是线偏振光，则必符合布儒斯特定律有： 32 tan n n θ=……1分 根据已知，Ⅱ、Ⅲ界面的入射角12tan cot n i n θ== ……1分 故，Ⅱ、Ⅲ界面不符合布儒斯特定律，反射光不是线偏振光。……2分

18、解：①欲使条纹从中心涌出，应远离2M '。……4分 2d N λ =……2分 600100300002nm =? =……2分 19、解：当5d a =时，第5级明纹刚好和衍射第一极小重合，此时衍射主极大内有9条明纹。 故，衍射主极大内要包含11级明纹，必有 5d a >。 当6d a =时，第6级明纹刚好和衍射第一极小重合，此时衍射主极大内有11条明纹。 若 6d a >，则衍射主极大内包含13条明纹。故6d a ≤。 因此，要满足题目条件必有65d a ≥>。 20、解：自由光谱范围（2分） m 10005.5m 10005.510 42)106328.0(261222 62 μλλλ----?=?=???===?nh m f 分辨本领（3分）7 6100.2981 .01981.0106328.097.004.021297.097.0'?=-?????=-??===?= -ππλλλR R nh mN mN A 角色散（3分） 82/362/310973.3) 106328.0(04.01sin 1?=?====-λλλθλλθnh nh d d 21、解：①sin sin m d m d λθλθ=?=……1分 1.0911cos rad Nd λ θθ?===……2分 A mN mnl λλ ===?……1分 1M

北航2013年工程光学上期中考试试卷

班号学号姓名成绩 2013年北京航空航天大学《工程光学（I）》期中考试试题 一、填空题（本题共20分，每空2分） 1、一个折射率为1.52的双凸薄透镜，其中一个折射面的曲率半径是另一个折 射面的2倍，且其焦距为5cm，则这两个折射面的曲率半径分别是（）cm和（）cm。 2、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时，其垂轴放大率 -1<β<0 ，则成（）（正立/倒立）的实像。 3、限制轴上物点成像光束宽度的光阑是（），而（）在此基础上进一步限制轴 外物点的成像光束宽度。 4、为减小测量误差，测量仪器一般采用（）光路。 5、一个透镜紧贴水面使用，如果测得空气端的焦距为100mm，则水面端的焦距 大小为（）mm（设水的折射率为1.33）。 6、厚度为L、折射率为n的玻璃板，其等效空气层的厚度为（）。 7、在组合系统中，光学间隔定义为（）。有时 用它来区分显微镜和望远镜，那么对于望远镜，光学间隔 等于（）。 二、简答题（本题共20分，每题4分）。 1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？ 2、请描述马吕斯定律，并说明它的含义是什么，且与折射与反射定律、费马原理的关系。 3、请写出发生全反射的条件，若光从折射率n 1的介质到折射率n 2 的介质界面发 生全反射，请写出全反射临界角公式。 4、在光学系统中，棱镜主要起什么作用，且普通棱镜与屋脊棱镜在结构、作用上的主要区别是什么？ 5、利用解析法来研究物像关系有哪两种公式，请写出关系式并说明每个物理量的含义。 三、作图题（本题共16分，每题4分）。

1、用图解法求下列图中物体的像，并指出像的虚实： 2、用图解法求下列图中物体的像，并指出像的虚实： 3、求物AB的像，并注明系统像方的基点位置和焦距 4、判断光学系统成像的方向

物理光学期末试卷题库与解答

物理光学试题库与答案1 (须给出必要的计算过程和绘图） 1．(6分) 若波的相速为，A为常数，求波的群速？ 答： 2．(6分) 已知腔长为 60 厘米的 He-Ne 激光器的激活介质本身的谱线半值宽度 为 1300MHz，激活介质的折射率为 1.0，求输出激光的频谱中包含的纵模个数？ 答：，，L=60cm， 3．(6分) 空腔辐射器处于某一温度时，，若该辐射器的温度增高 到使其黑体辐射本领增加一倍时，将变为多少？ 答：，，，， 4．(8分) 若冰洲石晶体的光轴方向为如图所示的虚线方向，用惠更斯作图法确定入射到该晶体上的一束平行光在晶体中的双折射情况？ 答：双折射情况如图所示：

5．(10分)用单色平行光垂直照射菲涅耳衍射屏，衍射屏对波前作如图所示遮挡，b 是衍射屏中心到相应场点 P 处的光程，求垂直衍射屏的中心轴上此场点 P 处的光强与自由传播时的光强之比? 答：（ 1）用矢量作图法。如图：,自由传播时，，所以。 （ 2）衍射屏相当于半面被遮挡，所以有，。 6．(10分) 如图所示，两块 4 厘米长的透明薄玻璃平板，一边接触，另一边夹住一根圆形金属细丝，波长为 5890A 0 的钠黄光垂直照射平板，用显微镜从玻璃板上方观察干涉条纹。（1）若测得干涉条纹的间距为 0.1 毫米，求细丝直径 d 的值？（2）当细丝的温度变化时，从玻璃中央的固定点 A 处观察到干涉条纹向背离交棱的方向移动了 5 个条纹，则细丝是膨胀还是收缩了，温度变化后细丝直径的变化量是多少？ 答：

（ 1） （ 2）干涉条纹向背离交棱的方向移动是干涉条纹间距变宽的结果， 由可知，是两块平板间距（夹角）变小了，说明细丝收缩，直径变小了。 细丝直径的变化量是 7．（12）如图所示，一列波长为、在 X-Z 平面沿与 Z 轴夹角为的方向传播的平面波， 与一列源点在轴上、距坐标原点为、波长也为的球面波在傍轴条件下干涉，求在Z=0 的平面上干涉条纹的形状和间距？ 答：

工程光学练习题(英文题加中文题含答案)

English Homework for Chapter 1 1.In ancient times the rectilinear propagation of light was used to measure the height of objects by comparing the length of their shadows with the length of the shadow of an object of known length. A staff 2m long when held erect casts a shadow 3.4m long, while a building’s shadow is 170m long. How tall is the building? Solution. According to the law of rectilinear propagation, we get, x=100 (m) So the building is 100m tall. 2.Light from a water medium with n=1.33 is incident upon a water -glass interface at an angle of 45o. The glass index is 1.50. What angle does the light make with the normal in the glass? Solution. According to the law of refraction, We get, So the light make 38.8o with the normal in the glass. 3. A goldfish swims 10cm from the side of a spherical bowl of water of radius 20cm. Where does the fish appear to be? Does it appear larger or smaller? Solution. According to the equation. and n ’=1 , n=1.33, r=-20 we can get So the fish appears larger. 4.32170= x ' 'sin sin I n I n =626968 .05.145 sin 33.1sin =?= 'ο I ο 8.38='I r n n l n l n -'=-''11416.110 133 .15836.8)(5836.81165.02033.01033.11>-=??-=''= -='∴-=--+-=-'+='l n l n cm l r n n l n l βΘn′=1.50 n=1.33 water 45o I′ A

天津大学-2015学年工程光学期末考试试卷

天津大学工程光学（上）期末考试试卷 一．问答题：（共12分，每题3分） 1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？ 2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？ 3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？ 4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？ 二．图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分） 1．求像A 'B ' 2．求像A 'B ' 3．求物AB 经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距 4．判断光学系统的成像方向 5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6．判断棱镜的成像方向 题2-3图 题2-2图

三．填空：（共10分，每题2分） 1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为： ①________________________________________________ ②________________________________________________ 2．转像系统分____________________和___________________两大类， 其作用是：_________________________________________ 3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________, 该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。 4．光通过光学系统时能量的损失主要有：________________________, 题2-4图 题2-5图 题2-6图

________________________和_______________________。 5．激光束聚焦要求用焦距较________的透镜，准直要用焦距较________的透镜。 四．计算题：（共60分） 1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x 6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位 置和焦距，并画出光路图。（10分） 2．已知mm r 201=，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。物A 位于第一球面前mm 50处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B 位于第一球面前mm 5，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n 。（20分） 3．已知物镜焦距为mm 500，相对孔径101 ，对无穷远物体成像时，由物镜第一面到像平面的距离为 mm 400，物镜最后一面到像平面的距离为mm 300。 （1）按薄透镜处理，求物镜的结构参数；（8分） （2）若用该物镜构成开普勒望远镜，出瞳大小为mm 2，求望远镜的视觉放大率；（4分） （3）求目镜的焦距、放大率；（4分） （4）如果物镜的第一面为孔径光阑，求出瞳距；（6分） （5）望远镜的分辨率；（2分） （6）如果视度调节为折光度，目镜应能移动的距离。（2分） （7）画出光路图。（4分） 工程光学（上）期末考试参考答案 一． 简答题：（共12分，每题3分） 1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？ 答：摄影物镜的三个重要参数是：焦距'f 、相对孔径'/f D 和视场角ω2。焦距影响成像的大小，相对 孔径影响像面的照度和分辨率，视场角影响成像的范围。 2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？