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光学期终试卷

光学期终试卷
光学期终试卷

光学期终试卷(九)

班级学号姓名成绩

一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)

1. 对一个确定的光学系统来说,下面哪个物理量是不确定的

A垂轴放大率B焦距C光焦度D主平面

2. 关于光程下列哪种说法是不正确的

A光程表示在媒质中通过真实路径所需时间内,在真空中所能传播的路程。

B从物点到像点之间的各光线的光程是相等的。

C光传播不同的光程后,其位相值将不同。

D在不同的媒质中光传播相同的路径其光程不相等。

3. 在劳埃德镜干涉实验中,增大干涉条纹的间距的方法有

A增大点光源至平面镜的距离。B减小入射光的波长。

C减小点光源至接收屏的距离。D增大入射光的波长。

4. 窗玻璃也是一块媒质板,但在通常的日光下我们观察不到干涉现象,那是因为

A玻璃太厚从两表面反射的光程差太大;

B玻璃两表面的平面度太差;

C因为干涉区域是不定域的;

D以上都不是。

5. 为增加蓝天和白云的对比,摄影者常采用橙黄色滤色镜拍摄天空,设照相机镜头和底

片的灵敏度将光谱范围限制在390nm到620nm之间,并设太阳光谱在此范围内可以看到的是常数,若滤色镜把波长在5500A以下的光全部吸收,则天空的散射光被它去掉的百分比为

A70% B 82% C 76% D 64%

6.光栅的色分辨本领R与角色散D之间的关系为

AR与D无关BR与D有关,并且R越大,D也越大;

CR与D有关;DR与D有关,并且R越大,D越小。

7.小圆孔的菲涅尔衍射,用单色点光源作光源,对轴上某点P来说,当圆孔大小为多大时,P点光强最强

A偶数个半波带B奇数个半波带;C一个半波带;D无穷多个半波带8.右旋椭圆偏振光垂直通过λ/4波片后,其出射光为

A右旋椭圆偏振光B线偏振光

C右旋圆偏振光D左旋圆偏振光

9.再现全息图是利用光的什么原理?

A折射B散射C干涉D衍射

10.通过平面平行的双折射晶片观察远处物体时,将看到

A二个像B一个像C许多个像D看不到像

二.填充题(每小题2分,共20分)

1.波长为600nm的单色光垂直地照射到镀有反射率很高的银膜平板上,平板上放着另一个涂有感光乳胶薄层的透明平板玻璃板,两平面间夹角θ=2’。乳胶显影后发现一系列平行黑条纹,相邻两黑条纹之间的距离为①mm

2.把折身率n=1.40的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一臂时,如果由此产生了7条条纹的移动,则膜的厚度为②m(已知光波波长为589nm)

3.一容器中盛有透明液体,其折射率为2,今在液面下8厘米深处有一发光点,则发现液面上有一亮圆,而圆外无光透出,则此亮圆的半径为③cm

4.一幻灯机将幻灯片成像在距透镜15m远的屏幕上,如果幻灯片上1cm被放大成24厘米,那么该透镜的焦距为④cm

5. 在一个每厘米有3150条刻线的光栅的可见光谱中,可在第五级衍射中观察到

的波长为比⑤ nm 短的所有波长的可见光.

6. 设有一圆盘直径0.5cm, 其不规则程度(偏离理想圆周的起伏度)为10微米, 置该盘

点光源后1m处. 若相对于轴上点而言,此不规则不会切掉相应波带宽度的四分之一时,仍能观察到中心亮斑. 中心亮斑距圆盘的最短距离为⑥(设λ=500nm)

7.一束右旋圆偏振光正入射到一玻璃反射面上,则迎着反射光看反射出来的光束是

⑦光.

8. 若双星发光的波长为540nm,试问以孔径为127cm的望远镜来分辨双星的最小角距θ为

⑧rad

9. 在光电效应中,当频率为3χ1015HZ的单色光照射在脱出功为4.0ev的金属表面时,金属

中脱出的光电子的最大速度为⑨m/s

10. 光从空气射到某介质介面时的布儒斯特角为54.7?,则光在该种介质中全反射的临界角

为⑩

三. 试用作图法找像的位置和大小.(5分)

(P, Q 为物,光线从右边入射)

F1H1H1’ F1’ P F2H2H2’ F2’

四.论述题(10分)

试论述单缝衍射和光栅衍射有何区别,用哪一种衍射测定波长较准确?

五.计算题(每题10分,共40分)

1. 一玻璃球置于空气中, 求它的焦距和主平面的位置。并作图表示。已知玻璃球的半径为

2.00cm, 折射率为1.500. 如果玻璃球面上有一斑点, 计算从另一侧观察此斑点象的位置和放大率.

2. 如图所示的尖劈形薄膜, 右端的厚度h为0.005厘米,

折射率n 为1.5, 波长为707nm的光以30?的入射角入射,

求在尖劈面上产生的条纹数, 若以两玻璃之间形成的空h

3. 设波长为λ的平行光垂直入射到一很大的光栅上, 光栅常数为d. 衍射光经焦距为f的理想透镜后在其后焦面上形成一系列光点, 现用一遮光屏置于焦面上, 仅让正负一级通过, 在距遮光屏为L 的地方置一观察屏, 求观察屏上的光强分布, 相邻干涉条纹间距.

4. 一块d=0.025mm厚的方解石晶片, 表面平行于光轴, 放在正交尼科耳棱镜之间, 晶片主截面与它们成45?角, 试问:

(1) 在可见光范围内哪些波长的光不能通过?

(2) 如果将第二个尼科耳棱镜的主截面, 转到与第一个平行, 哪些波长的光不能通过?

《光学》试卷库参考答案及评分标准.

《光学》试题(一)标准答案及评分标准 一、选择题(每小题2.5分,共25分) 1、D 2、A 3、C 4、B 5、B 6、D 7、A 8、C 9、B 10、C 二、填空题(每小题2分,共20分) ① 6.00×10-4 ② 2(n-1)h ③ 0.458 ④ 120 ⑤ 250 ⑥ 3:1 ⑦ 8.3% ⑧ 2I 0/3 ⑨ 1.22λ/D ⑩ 56.1% 三、试用作图法找像的位置和大小(5分) 四、论述题(10分) (1) 同频率 (2)两光波相遇是有固定的位相差 (3)两光波相遇点相同的振动分量 (4)两光波相遇光程差不能太大,要小于光源的相干长度。 (5)两光波相遇点所产生的振动后的振幅不能太悬殊。 评分标准:每小题各占据2分。如没有论述,则酌情扣分。 五. 1.(a )→x=-20mm 180mm =′=′x f f x S'=60-180=120mm (实像) (5分) (b )x=20mm x'=-180mm (5分) S'=60-180=240mm (虚像) 2.由于右边321n n n ,故没有额外程差,而左边3221,n n n n 发生额外程差 对于右边 λj R r n h n j 22 2=2 λ)5+(=25+2 j R r n j 两式相减,可求得波长 Ο A R r n j 6480=5) r -(=2j 25+2λ 对于左j 级亮纹满足

mm r n R r j n R r j R r n j j j j 24.4=18 =62 .1×210×10×6480×10+4×4=2+=)21 +(==21 -37-22 222 2 左左左λλ λλ 3.设光栅常数为d ,可见光谱两面三刀端波长所对应的光栅方程为 760 ?=θsin 400?=sin 2211K d K d θ 如果发生重叠是400nm 的二级与760nm 的一级: 1 221/760=sin /800=/400?2=sin θθθθ d d d 所以不发生重叠。 而当K 1=3 K 1=2时 1 221)(/1520=/760×2=θsin )(/1200=/400×3=sin θθθ nm d d nm d d 发生重叠 发生重叠时,1级光谱的角宽 d d /360=/)400-760(≈θΔ 发生重叠时, 3×400=2×λ λ= 600 nm 所以重叠范围 600~760 nm 4.当晶片引起的位相差对薄些波长形成全波片时,这些波长的光将不能通过系统,即 π2=)-(20K d n n e λ π K的取值范围 7-010×7800)-(d n n e ~7-010 ×3900)-(d n n e 即9~17 K=9时 ΟA l K n n e 7644=9 000688.0=-= λ09

《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

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

《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。

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。

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

《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( )

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?

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

天大工程光学(下)期末考试试卷及答案

工程光学(下)期末考试试卷 一、填空题(每题2分,共20分) 1.在夫琅和费单缝衍射实验中,以钠黄光(波长为589nm )垂直入射,若缝宽为0.1mm ,则第1极小出现在( )弧度的方向上。 2.一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm 的汇聚透镜,透镜焦距为50cm ,测得透镜焦平面上衍射图样中央亮斑的直径是3 1066.6-?cm ,则光波波长为( )nm 。 3.已知闪耀光栅的闪耀角为15o ,光栅常数d=1μm ,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 。 4.晶体的旋光现象是( ),其规律是( )。 5.渥拉斯棱镜的作用( ),要使它获得较好的作用效果应( )。 6.() =?? ? ?????????-??????-??????110 01 01 1111i i 利用此关系可( )。 7.波片快轴的定义:( )。 8.光源的相干长度与相干时间的关系为( )。 相干长度愈长,说明光源的时间相干性( )。 9.获得相干光的方法有( )和( )。 10. 在两块平板玻璃A 和B 之间夹一薄纸片G ,形成空气劈尖。用单色光垂直照射劈尖,如图1所示。当稍稍用力下压玻璃板A 时,干涉条纹间距( ),条纹向( )移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板(入射角01>i ),形成的干涉条纹与垂直照射时相比,条纹间距( )。 二、问答题(请选作5题并写明题号,每题6分,共30分) 1. 简要分析如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时,衍射图样会发生怎样的变 化? 1)增大透镜L 2的焦距; 2)减小透镜L 2的口径; 3)衍射屏作垂直于光轴的移动(不超出入射光束照明范围)。

光学期末试题

第一章 习题 一、填空题: 1001.光的相干条件为 、 和 。 1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_____________。 1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于_________和_________的乘积 。 1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。则p 点的光强I =__________________。 1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =_____________。 1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =_____________。 1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =_____________。 1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =_____________。 1094. 两束相干光迭加时,光程差为λ/2时,相位差 =_____________。 1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的_______倍,相位差为π的_________倍。 1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的_______倍,相位差为π的_________倍。 1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=____________。 1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=____________。 1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为_____________。 1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度_____________。 1101. 振幅比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。 1102. 光强比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。 1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的光程差为___________。 1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差为_______________。 1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强I=__________。 1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,入射光的强度为I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为__________。 1107. 波长为600nm 的红光透射于间距为0.02cm 的双缝上,在距离1m 处的光屏上形成干涉条纹,则相邻明条纹的间距为___________mm 。 1108. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上干涉条纹的间距为Δy 。现将缝距减小一半,则干涉条纹的间距为______________。 1109. 在杨氏双缝干涉实验中,用一薄云母片盖住实验装置的上缝,则屏上的干涉条纹要向___________移动,干涉条纹的间距____________。 1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为Δy ,现将该装置移入水中,(n=4/3),则此时干涉条纹的焦距为______________________。 1111. 用波长为500 nm 的单色光照射杨氏双缝,入用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝,发现原来第五条移至中央零级处,则该透明片的厚度为_______________。 1112. 增透膜是用氟化镁(n=1.38)镀在玻璃表面形成的,当波长为λ的单色光从空气垂直入射到增透膜表面时,膜的最小厚度为_____________。 1113. 在玻璃(n 0=1.50)表面镀一层MgF 2(n=1.38)薄膜,以增加对波长为λ的光的反

青海师范大学《光学》期末考试卷(A)带答案

青海师范大学物理系 — 学年度第 学期 物理教育 专业 年级 班 《 光 学 》考试试卷A 姓名:_______________ 学号:_______________ 启用时间:200 年 月 日 一、填空(每空2分,共计40分) 1 一介质的折射率为n ,一束单色光在该介质中传播的距离为r ,则其光程为 。 2 波长为nm 500的绿光投射到间距cm d 022.0=的双缝上,则在距双缝cm 180处的光屏上,两亮条纹顶点间的距离为 。 3 在杨氏双缝干涉实验中,用一块折射率为1.5的玻璃片盖住其中的一条缝,发现第五级明纹恰好位于中央零级明纹处,若入射波的波长为m 7106-?,则玻璃片的厚度为 。 4 迈克耳逊干涉仪的反射镜M 2移动mm 25.0时,看到条纹移过的数目为909个,设光是垂直入射的,则所用光源的波长为 。 5 波长为nm 700的红光以入射角030=θ入射到厚度为nm 426的肥皂膜上,反射干涉条纹为二级明纹,则肥皂的折射率为 。 6 用单色光观察牛顿环,测得某一亮环的直径为mm 3,在其外边第五个亮环的直径为mm 6.4,如果所用平凸透镜的曲率半径为m 03.1,则此单色光的波长为 。 7 波长为nm 450的平面单色光照射到一个小圆孔上,若极点到观察点的距离为m 1,则第一半波带的半径为 。 8 用每毫米内有 400刻痕的平面投射光栅观察波长为nm 589的钠光谱,当光垂直入射时,最多能观察到 级光谱。 9 水面下h 深处有一点光源,如果水的折射率为n ,则水面光斑的半径为 。 10 一个cm 5高的物体放在球面镜前cm 10处,所成的像为cm 1高的虚像,则该球面镜曲率半径为 。 11平行放置的两个偏振片,偏振化方向的夹角为060,如果偏振片都相对于平行于偏振化方向的振动吸收为%10,则透射光与入射光(自然光)的强度之比为 。 12自然光由空气射向水面,当入射角θ= 时,反射光为完全线偏振光。(水的折射率为33.1) 13 对于nm 590=λ的黄光,方解石的o 光、e 光的主折射率之差为172.0,则四分之一波片的厚度为 。 14 一束圆偏振光,垂直入射到一1/8波片上,则透射光的偏振态为 。 15 如果两种颜色混合起来能够成为白光的话,则一种颜色称为另一种颜色的 。 16 已知铯的逸出功为ev 88.1,现用波长为nm 300的紫外光照射,则光电子的初速度为 。 17 一只W 100灯泡,%5的辐射功率是可见光,假定可见光的平均波长为nm 500,则每秒辐

光学期末考试

光学期末考试 一、填空题: 1.平面镜在用发散光束入射的情况下,可以成虚像,这时的 物是实物。 2.全反射的条件是光密物质入射光疏物质且入射角大于临 界角。★ 3.牛顿环是等厚干涉,不用人工光源时看到的牛顿环是彩色 的同心圆环。 4.在迈氏干涉仪的一臂的光路中,放入一折射率为n,厚度 为 d 的介质,则两光路的光程差的改变量为2(n- 1) d。 5.在菲涅耳圆孔衍射中,当孔径很小时,只露出一个半波带, p 点的光强为去掉障碍物时p 点的光强的 4 倍。 6.白光入射光栅,在同级条纹中看到的偏离中央条纹最远的 颜色是红。 7.按偏振态分,光可分为 5 种。 8. 二分之一波片的作用是使o 光 e 光产生π的位相差。 9.与光的电磁波理论有很大矛盾的三个有名的实验是黑体 热辐射、光电效应和康普顿效应。 10.平面偏振光通过某种液体时振动而发生变化的现象称 旋光现象,它在制糖工业中常用到。 11.光具组有 6 个基点、 4 个基面。 12.望远镜的孔径全愈大愈好,显微镜所用光的波长愈短

愈好。 13.起偏角是平面反射时反射光为线偏振光时的入射角又 称为布儒斯特角,等于i 10=arctg ( n2/n 1)。 14.劈尖状空气薄膜是等厚干涉,观察到的干涉条纹是明 暗相间的平行条纹。 15.四分之一波片的作用是使 o 光 e 光产生π /2 的位相差。 16.光由光密入射到光疏可能发生全反射。 17.劈尖干涉是等厚干涉,干涉条纹是明暗相间的平行条 纹。★ 18.讨论菲涅耳圆孔衍射的方法是半波带法。 19.光栅方程是 dsin θ=j λ,平面偏振光即是线偏振光, 这种说法是正确。 20.尼科尔的作用是出射光成为平面偏振光。 21.对光量子理论有很大贡献的三个有名的科学家是普朗 克、爱因斯坦和康普顿。 22.自然光入射两种物质的分界面会发生偏振现象,反射 光为垂直入射面占优的部分偏振光,折射光为平行入射面占优的部分偏振光。★ 23.衍射可分为两种,一种是夫琅和费,另一种是菲涅耳。 24.用于讨论进入光学仪器的光束大小的两个物理量是光 阑和光瞳。 25.平面反射是简单的光学系统保持光束的单心性;平面

《薄膜光学与技术》2012期末考试试题A-答案

《薄膜光学与技术》2012期末考试试题A-答案

2012-2013学年第1学期《薄膜光学与技术》期末考试试题(A 卷) 参考答案及评分标准 一、 填空题 (每空1分,共24分) 1、在折射率为3.5的基底表面镀单层减反射膜,对于4000nm 的光波,理论上能达到最佳减反射效果的薄膜折射率为: 1.8708 ,需要镀制的薄膜光学厚度为 1000 nm 。 2、若薄膜的折射率为n ,光线在薄膜内的折射角为θ,则s 、p 光的修正导纳分别为 ncos θ 、 n/cos θ 。 3、对于波长为λ的光来说,单层膜的光学厚度每增加 λ/4 ,薄膜的反射率就会出现一次极值变化。当薄膜的折射率小于基底折射率时,出现的第一个反射率极值是 极小 (极大、极小)值。 4、虚设层的形成条件是: 薄膜的光学厚度等于半波长的整数倍 。 5、周期性对称膜系(pqp)s 的等效折射率和 基本周期/pqp 的等效折射率完全相同,其等效位相厚度等于 基本周期的s 倍 。 6、折射率为n 1,光学厚度为λ0/4,基底的折射率为n s ,那么,该单层膜与基底的组合导纳为: s n Y 21 7、介质高反射膜的波数宽度仅与两种膜料的 折射率 有关,折射率 差值越大 ,高反射带越宽。 8、热偶真空规是通过测量温度达到间接测量 真空 的目的。 9、镀膜室内真空度高表明气体压强 小 ,真空度低则气体压强 大 。 10、薄膜几何厚度的监控通常用 石英晶振 膜厚仪来实现,光学厚度常常采用 光电 膜厚仪来监控。 11、采用PVD 技术制造薄膜器件时,薄膜折射率的误差主要来自三个方面: 膜层的聚集密度 、 膜层的微观组织物理结构 、 膜层的化学成分 。 12、改善膜层厚度均匀性的措施包括 旋转夹具 和 膜层厚度调节板 。 13、采用光电极值法监控膜厚,如果需要镀制光学厚度为900nm 的薄膜,在500-700nm 范围内,可以选取的监控波长为 600 和 514.3 nm 。

天大工程光学(上)期末考试试卷及答案

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 2。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? 答:为了保证测量精度,测量仪器一般采用物方远心光路。由于采用物方远心光路时,孔径光阑与物 镜的像方焦平面重合,无论物体处于物方什么位置,它们的主光线是重合的,即轴外点成像光束的中心是相同的。这样,虽然调焦不准,也不会产生测量误差。 3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么? 答:显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差,如:球差、正弦差等。照相物镜则应校正与孔径 和视场有关的所有像差。因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统,而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。 4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点? 答:评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh )判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传 递函数(OTF )法等5种。瑞利判断便于实际应用,但它有不够严密之处,只适用于小像差光学系统;中心点亮度法概念明确,但计算复杂,它也只适用于小像差光学系统;分辨率法十分便于使用,但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响,结果不够客观,而且它只适用于大像差系统;点列图法需要进行大量的光线光路计算;光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法,既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响,既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。 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 '(图中C 为球面反射镜的曲率中心) 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

光学期末卷及答案

_______级 _________系 ___________专业 _____________班 姓名____________ 学号__________________ ——————————密——————————————封——————————————线———————————— ____________________________________________________________________________________________________ 邯郸学院2009-2010学年第一学期 2008级物理学、应用物理学专业本科期末考试试卷(A) 课程名称: 光学 任课教师:史淑惠 考试时间: 120 分钟 考试性质(学生填写“√”):正常考试()缓考补考()重修()提前修读() 题 号 一 二 三 四 总分 满 分 18 18 14 50 100 得 分 阅卷人 复核人 一、选择题(每小题3分,共18分) 1、一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂直方向上作微小移动,则衍射图样: ( ) A 、作与光栅移动方向相同方向的移动 B 、作与光栅移动方向相反方向的移动 C 、中心不变,衍射图样变化 D 、没有变化 2、迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n ,厚度为h 的透明介质片,放入后,两光束的光程差改变量为: ( ) A 、2(n-1)h B 、2nh C 、nh D 、(n-1)h 3、波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,要使反射光线得到增加,薄膜的厚度应为: ( ) A 、4λ B 、n 4λ C 、2λ D 、n 2λ 4、.屏上得到单缝夫琅和费衍射图样,当入射光波长变大时,中央最大值的宽度: ( ) A 、变小 B 、变大 C 、不变 5、晴朗的天空所以呈浅兰色,清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红色,其原因为: ( ) A 、太阳光被大气所吸收 B 、太阳光被大气所色散 C 、太阳光被大气所偏振 D 、太阳光被大气所散射 6、左旋圆偏振光垂直通过 2λ 波片后,其出射光的偏振态为: ( ) A 、右旋椭圆偏振光 B 、右旋圆偏振光 C 、左旋椭圆偏振光 D 、左旋圆偏振光 二、填空题(每题3分,共18分) 1、在空气中频率为5×1014Hz 的单色光进入某种透明介质后波长变为 4000?,则此介质的折射率为 ,光在介质内的频率为 。 2、用迈克耳逊干涉仪测微小的位移,若入射光的波长λ=5.893×10-7m ,当动臂反射镜移动时,干涉条纹移动了2048条,反射镜移动的距离d = m 。 3、设某远视眼的近点为1.25m ,他应戴的凸透镜的度数是 。 4、在单轴晶体中光矢量振动方向垂直于主截面的光称 ,平行于主截面的光称 。 5、显微镜物镜的横向放大率为45倍,目镜的视角放大率(即放大本领)为10倍,则显微镜的放大本领为 倍。 6、有两个偏振片平行共轴放置,偏振化方向的夹角为30°,光强度为I 的自然光垂直入射,则经过第二个偏振片光强变为 。 三、作图题(每小题7分,共14分) 1、已知空气中薄透镜的焦点,作出物点P 的象。 2、作出方解石晶体内o 光和e 光的波面和传播方向。 满分 18 得分 满分 30 得分 满分 14 得分

(完整版)物理光学期末考试题及答案

I 入射光 P 振动方向 e λ n 1 n 2 n 一、填空题(每小题4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.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_________。(填“上凸”或“下凹”) 3. 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面 反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且n 1>n 2>n 3, λ1 为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在 相遇点的位相差为。 4. 在单缝夫琅和费衍射的观测中:①令单缝在纸面内垂直透镜的光轴上、下移动,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”);②令光源垂直透镜的光轴上、下移动时,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”)。 5. 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(填“相同”或“不同”);②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”)。 6.如图所示,当偏振片P 旋转一周时,①若I 不变, 则入射光是_______;②若I 变,并且有消光现象, 则入射光是_______;③若I 变,但是无消光现象, 则入射光是_______。 二、简答题(每小题6分,总共36分) 1.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? 2. 一束波长为λ=500nm 的平行光束在空气中传播,若在与光束垂直的方向上插入一个透明薄片,薄片厚度d =0.01mm ,折射率n =1.5。试问:插入薄片后引起的光程和相位变化分别为多少?

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