光学期终试1

光学期终试卷(十)

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.光学系统的光焦度与下列哪个物理量无关

A.折射率

B.曲率半径

C.物距

D.焦距

2.下列说法正确的是

A. 如果一个物点经过一个光学系统后能成一像点,则该系统为理想光学系统;

B. 从物点到像点的各光线的光程相等,则该光学系统为理想光学系统

C. 如果入射光的能量经光学系统后没有损失,则该系统为理想光学系统;

D. 如果从某一发光点发出的同心光束经光学系统后,仍为同心光束,则该系统为理想光学系统

3.在比耶对切透镜干涉中, 增大干涉条纹间距的方法有

A. 增大光源与透镜的纵向距离;

B.减小光的波长;

C. 整个装置放入水中

D. 两半透镜的间距增大.

4.在照相机的镜头中,通常在透镜表面覆盖着一层象MgF 2(n=1.38)那样的透明薄膜,其主要作用是

A. 保护透镜;

B. 提高光的反射率

C. 提高光的透射率

D.吸收特定波长的光

5.若海水的吸收系数为2/m, 而人眼所能觉察的光强为太阳光强度的1018-, 则人在海洋里能看到阳光的最大深度以m 为单位应为

A. 20.7

B.18.4

C. 32.5

D. 64.7

6.波长为入的单色光,入射到光栅常数为d, 总缝数为N 的平面光栅上,衍射角用θ表示,色分辨本领用R 表示, K 表示衍射条纹级次Δθ，表示谱线的半角宽度,则下列表达式中不正确的是

A. Δθ =θλ

cos Nd B. Δθ =θλcos Nd K C. dsin θ=K λ D. Δθ =R tg θ

7. 一块波带片的孔径内有10个半波带,第1,3,5,7,9等5个半波带露出,第2,4,6,8,10等5个偶数带挡住,轴上场点的强度是自由传播时的多少倍?

A. 5倍

B. 10倍

C. 400倍

D.100倍

8.右旋圆偏振光垂直通过全波片后,其出射光为

A. 左旋椭圆偏振光

B. 右旋椭圆偏振光

C. 左旋圆偏振光

D. 右旋圆偏振光

9.拍摄全息图的原理是

A. 偏振

B. 干涉

C.衍射

D.散射

10.如入射光为自然光，下列哪个不能作起偏器?

A .二向色性晶体 B.平面波璃 C. 偏振棱镜 D. λ /4波片

二. 填充题(每小题2分,共20分)

1. 在牛顿环装置中,如果在透镜与玻璃平板间充满某种液体后,第10个明环极大的直径由

1.40cm 变为1.27cm,则该液体的折射率为 ①

2.有一劈尖,折射率n=1.4,夹角θ= 104-rad, 用单色光垂直照射,测得明纹间距为

0.25cm,则此单色光在空气中的波长为②

3.一物体放在焦距为8cm的会聚透镜左侧12cm处,另一焦距为6cm的会聚透镜放在第

一会聚透镜右侧30cm,处,则最终的像在③

4.用显微镜向切片某点对光后,在切片上覆盖一折射率为1.5的厚玻璃片,若再对准此点,

则需将镜头提高2mm,玻璃片的厚度为④mm

5.衍射光栅宽3.00cm ,用波长为600nm的光照射,第二级主极大出现在衍射角为30?处,

则光栅上总刻线数为⑤

6.一个直径为2mm的圆孔受到平面光波的照明时,对称轴上的最亮点离圆孔200cm,则这

个光波的波长为⑥cm

7.已知某玻璃的折射率n=1.54, 当入射角为布儒斯特角时,其折射光线的偏振度为

⑦

8.观察者通过缝宽为4

?m 的单色光

?m的单缝观察相距1km, 发出波长为7

的两盏单丝灯, 则人眼能分辨的两灯的最短距离是⑧m

9.波长为0.710?的X射线投射到石墨上,在与入射方向成45?角处,观察到康普顿散射

的波长为⑨?

10.10.若光从光密介质向光疏介质入射, 则全反射的临界角⑩布儒斯特角

(填大于或小于)

三.试用作图法找像的位置和大小(5分) (P. Q为实物)

四.论述题(10分)

试论述干涉与衍射的区别和联系,试用杨氏双缝干涉实验加以说明

五.计算题(每题10分,共40分)

1. 将一曲率半径分别为r1=-30cm和r2=-60cm, 折射率为1.50的弯月形薄凹透镜凹面向上水平放置, 然后用折射率为 1.6 的透明油填满该凹面. 若上述系统放在空气中, 在透镜前100cm处有一小物体, 求: (1) 系统的焦距; (2) 物体经系统所成的最后的象.

2. 表面平行的玻璃板, 放在双凸透镜的一个表面上, 在钠光灯的(λ=589nm)反射光中观察牛顿环, 得到第20级(m=20)暗环的半径r1=2毫米(暗环中心对应m=0); 当玻璃板放在透镜的另一表面上时, 同级暗纹的半径变为r2=4毫米. 透镜玻璃折射率n=1.5, 试求透镜的焦距.

3. 一点光源(λ=550nm)经一薄透镜成象, 透镜焦距是30毫米, 物距为50厘米, 透镜孔径为10毫米, 求象斑的大小.

4. 单色圆偏振光通过双折射晶体制成的劈尖(如图). 劈尖的光轴与

棱平行. 用偏振片来观察通过劈尖后的光. 偏振片的透振方向与劈尖

的棱成45?角尖表面上所观察到暗纹数目. 已知劈尖的最大厚度

d max=0.05厘米, n0=1.54, n e=1.55, λ=500nm.

信息光学复习重要知识点

1.常用的非初等函数：矩形函数、Sinc函数、三角形函数、符号函数、阶跃函数、圆柱函数。 2.δ函数的定义：a.类似普通函数定义b.序列极限形式定义c.广义函数形式定义 δ函数的性质：a.筛选性质 b.坐标缩放性质 c.可分离变量性 d.与普通函数乘积性质 4.卷积，性质：线性性质、交换律、平移不变性、结合律、坐标缩放性质 5.互相关，两个函数f(x,y）和g(x,y)的互相关定义为含参变量的无穷积分 6.惠更斯-菲涅尔原理：光场中任意给定曲面上的诸面元可以看作是子波源，如果这些子波源是相干的，则在波继续传播的空间上任意一点处的光振动都可看作是子波源各自发出的子波在该点相干叠加的结果。 7.基尔霍夫理论：在空域中光的传播，把孔径平面上的光场看作点源的集合，观察平面上的场分布则等于他们所发出的带有不同权重的因子的球面子波的相干叠加。 8.角谱理论：孔径平面和观察平面上的光场分布都可以分别看成是许多不同方向传播的单色平面波分量的线性组合。 9.点扩散函数：面元的光振动为单位脉冲即δ函数时，这个像场分布函数叫做~。 10.菲涅尔衍射成立的充分条件：传递函数： 11.泰伯效应：当用单色平面波垂直照明一个具有周期性透过率函数的图片时，发现在该透明片后的某些距离上出现该周期函数的现象，这种不用透镜就可以对周期物体成像的现象称为~。 12.夫琅禾费衍射： 13.衍射受限系统：不考虑系统的几何像差，仅仅考虑系统的衍射限制。 14.单色信号的复表示：去掉实信号的负频成分，加倍实信号的正频成分。多色信号的复表示： 16.如果两点处的光扰动相同，两点间的互相干函数将变成自相干函数。 18.光学全息：利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都储存在记录介质中，做记录的干涉条纹图样被称为“全息图”，当用光波照射全息图时，由于衍射原理能能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像，这个波前记录和重现的过程成为~ 19.+1级波（虚像），-1级波（实像），±1级波（赝像） 20.从物光与参考光的位置是否同轴考虑：同轴全息、离轴全息。从记录时物体与全息图片的相对位置分类：菲涅尔全息图、像面全息图、傅里叶变换全息图。从记录介质的厚度考虑：平面全息图、体积全息图。 21.菲涅尔全息图：记录平面位于物体衍射光场的菲涅尔衍射区，物光由物体直接照到底片上傅里叶全息图：物体或图像频谱的全息记录。

《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

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。

《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（）

光学期中测试

《光学》期中测试一、单项选择题. (3×10=30分) 1．如图，S 1、S 2 是两个相干光源，它们到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 2P 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。 2．如图所示，折射率为n 2 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3 。已知n 1< n 2 < n 3 λ束①与②的光程差是 [ A ] （A ）2 n 2e ；（B ） 2 n 2e - ? λ ；（C ） 2 n 2e - λ ；（D ） 2 n 2e - ? n 2 λ。 3．用白光源进行杨氏双缝干涉实验，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。 4．把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置当平凸透镜慢慢的向上平移时，由反射光形成的牛顿环 [ B ] （A ）向中心收缩，条纹间隔变小；（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。 5．在单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度b 稍稍变宽，同时使单缝沿y 轴正方向作为微小位移，则屏幕上的中央衍射条纹将 [ C ] （A ）变窄，同时向上移；（B ）变窄，同时向下移；（C ）变窄，不移动；（D ）变宽，同时向上移；（E ）变宽，不移动。 S S ① 3

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 ?

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

激光物理学

第一章激光的基本概念 §1.1时间相干性和空间相干性１．相干时间２．相干面积３．相干体积 §1.2光波模式和光子状态１．光波模式２．光子及其状态 §1.３光与物质的相互作用１．光与物质相互作用的三过程(自发辐射受激吸收受激辐射)２．爱因斯坦系数间的关系３．光子简并度４．激光器与起振条件第二章腔模理论的一般问题 §2.1变换矩阵１．变换矩阵的基本性质２．变换矩阵各元素的意义 §2.2腔的稳定性问题１．稳定性条件２．等效方法 §2.3腔的本征模式 §2.4腔的损耗 1. 平均单程损耗因子 2．光子在腔内平均寿命 3．无源谐振腔的品质因数Q 4．本征振荡模式带宽第三章稳定球面腔 §3.1共焦腔的振荡模 §3.2光斑尺寸和等价共焦腔 §3.3衍射损耗及横模选择 §3.4谐振频率，模体积和远场发散角第四章高斯光束 §4.1 厄米高斯光束和拉盖尔高斯光束§4.2 高斯光束的q参数第五章非稳定腔 §5.1 非稳定腔的谐振模 §5.2 几何放大率和功率损耗率 §5.3 单端输出虚共焦腔的设计第六章电磁场和物质相互作用 §6.1 线性函数 1. 定义 2.自然加宽和碰撞加宽N 3. 多普勒加宽

4. 综合加宽 §6.2 速率方程组 1.三能级系统 2.四能级系统第七章增益饱和与光放大 §7.1 发射截面和吸收截面 §7.2 小信号增益系数 §7.3 均匀加宽工作物质的增益饱和 1. 反转集居数的饱和 2. 均匀加宽大信号增益系数 §7.4 非均匀加宽工作物质的增益饱和 1. 加宽大信号增益系数 2. 强光作用下弱光的增益系数第八章激光振荡理论 §8.1激光器的振荡阈值,阈值反转集居数密度 §8.2连续激光器或长脉冲激光器的阈值泵浦功率§8.3多模激光器 §8.4 频率牵引第九章激光的半经典理论 §9.1处理方法 §9.2 密度矩阵 1.定义 2.性质 §9.3 集居数运动方程迭代解 1. 静止原子的单模理论 2. 运动原子的单模理论 3. 静止原子的多模理论 4. 环形激光器 5. 塞曼激光器第十章激光的量子理论 §10.1 辐射场的量子化 §10.2 相干态 §10.3 相干态的几个性质 §10.4 约化密度矩阵 §10.5 原子和辐射场的相干作用 §10.6 主方程 §10.7 振荡阈值和增益饱和 §10.8 光子统计 §10.9 内禀线宽 §10.10 激光场的光强涨落第十一章相干光学瞬态效应 §11.1 二能级系统和辐射场相互作用 §11.2 相干瞬态光学过程 §11.3 相干双光子过程

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？

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

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

光学试卷2

《光学》试题 4 页，五道大题，满分为100分，请考生仔细检查，以免漏答。一、单项选择题（每小题2分，共10分） 1．波长为400nm和800nm的两条谱线的瑞利散射强度之比为：（A）2 （B）16 （ C）4 （ D）32 ［］ 2．全息照片记录的是 (A) 被拍照物体表面光波光强的分布． (B) 拍照物体表面光波相位的分布． (C) 物光与参考光的干涉图样． (D) 被拍照物体的像． (E) 被摄物体的倒立实像．［］ 3．一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,则： (A)反射光束是垂直于入射面振动，而透射光束平行于入射面振动，并都为线偏光. (B)反射光束是平行于入射面振动的线偏振光，而透射光束是部分偏振光. (C)反射光束是垂直于入射面振动的线偏振光，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. ［］ 4．在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，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，且中心强度也不变. (D) 宽度不变，但中心强度变小．［］ 5．仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在强度为最大的位置（标出此方向MN），但无消光位置．在偏振片前放置一块四分之一波片，且使波片的光轴与标出的方向MN平行，这时旋转偏振片，观察到有消光位置，则这束单色光是 (A) 线偏振光．(B) 椭圆偏振光． (C) 圆偏振光. （D）自然光.

二、填空题（每小题3分，共24分） 1．能量为2电子伏特的光子频率为。（e=1.6310-19 C ，Js h 34 10 63.6-?=） 2. 一束单色光波在折射率为n 的介质中由A 点传播到B 点，位相改变了2π，问光程改变了_______________________。３．光栅衍射中，欲使双缝夫琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉条纹，则缝宽和缝间距需要满足什么条件______________________。４．用波长λ=632.8nm 的光源照明迈克耳孙干涉仪测量长度时，发现一镜移动一段距离后，干涉条纹移动2000条，这段距离为______________mm 。５．如图所示的劈形薄膜，当上表面BB’平行地向上移动时，条纹将向移动。 6．用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 2的劈形膜,各部分折射率的关系是n 1＜n 2＜n 3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜尖开始向右数第5条明条纹中心所对应的厚度e ＝____________________． 7．一束单色线偏振光沿光轴方向通过厚度为l 的旋光晶体后，若旋光晶体对该光的旋光率为α，则线偏振光的振动面发生，旋转的角度的表示式为_________． 8. 激光器的基本结构包括三部分，即________________、______________和 __________________． 8小题，共56分） 6分) 若空气中一均匀球形透明体能将平行光束会聚于其背面的顶点上，此透明体的折射率应等于多少？

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