晶体光学试题答案
1、要测定矿物的轴性和光性符号，应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。（×）
2、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色不同。（√）
3、对于一轴晶矿物来说，其延性和光性总是一致的。（√）
4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为消色。（√）
5、贝克线的移动规律是下降物台，贝克线总是向折射率大的物质移动。（√）
6、二轴晶光率体，当Np＞Nm＞Ng时，为负光性。（×）
7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。（√）
8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。（√）
9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红，因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。（√）
10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样，在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。（×）
11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠，当异名半径平行时，总光程差等于两矿片光程差之差。（√）
12、在单偏光镜下，黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方向。（√）
13、同一岩石薄片中，同一种矿物的干涉色相同，不同种矿物的干涉色不同。（×）
14、某矿物的干涉色为二级绿，在45°位加云母试板，如同名半径平行，干涉色升高为二级蓝，如异名半径平行，干涉色降低为二级黄。（×）
15、角闪石的多色性只有在垂直Bxa的切面上观察才最明显。（×）
16、当非均质体矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向平行时，矿片就会变黑而消色。（×）
17、在岩石薄片中透明矿物所呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波折射和散射的结果。（×）
18、矿片干涉色的高低取决于矿物性质和矿片厚度，在标准厚度下则受切面双折射率的影响。（√）
19、二轴晶垂直光轴切面的干涉图用途有：确定轴性、光性、切面方向和估计折射率的大小。（×）
20、矿片糙面的明显程度是受矿物软硬和矿片表面光滑程度的影响。（×）
21、在一轴晶平行光轴切面的干涉图中，从中心到边缘干涉色逐渐升高的方向就是Ne的方向。（×）
22、根据Ng、Nm和Np的相对大小可以确定二轴晶矿物的光性正负，当Ng―Nm
23、中级晶族的光性方位是一轴晶光率体的旋转轴与晶体的三个结晶轴之一重合。（×）
24、在岩石薄片中，矿物突起愈低，其折射率就愈小。（×）
25、矿物折射率与光波传播的速度紧密相关，因此光波在矿物中传播速度愈快，矿物折射率就愈大。（×）
1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有、、和等四种。
（参考答案：矿物的形态、解理、颜色、突起）
2、突起正否确定的依据是。
（参考答案：提升镜筒或下降镜筒时，贝克线的移动方向）
3、正交偏光下晶体光学性质的研究内容有和。
（参考答案：消光和干涉现象）
4、斜长石按An值可分为、和等三类。其中，具有卡钠联晶和聚片双晶的斜长石为。
（参考答案：基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石。基性斜长石）
5、一轴晶垂直光轴的切面，是切面，其半径为，在正交镜下具的特点。
（参考答案：圆、No、全消光）
6、要准确测定普通辉石的消光角（Ng∧Z），必须选择的切面，这种切面在正交镜下的特征是具有。
（参考答案：平行光轴面、最高干涉色）
7、某二轴晶矿物的Y晶轴与光率体主轴Ng一致，其最大双折率为0.009，薄片厚度为0.03mm，在平行（010）的切面上具有垂直Bxa切面的干涉图，此矿物应为光性，光轴面上的干涉色为。
（参考答案：正光性、I级灰白色）
8、在正交偏光镜下，矿片处于45°位加入石膏试板干涉色应当增加或减少；如果加入云母试板时，干涉色应增加或减少。
（参考答案：一个级序、一个色序）
9、岩石薄片由，和组成，连接它们的是，薄片的标准厚度为，判别厚度的方法是。
（参考答案：载玻璃、矿片、盖玻璃、加拿大树胶、0.03mm、石英的干涉色）
10、二轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有，和。
（参考答案：确定轴性和切面方向、测定光性符号、估计光轴角大小）
11、矿物在薄片中的突起高低取决于，愈大，突起，愈小，突起。
（参考答案：矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小、差值、愈高、差值、愈低）12、二轴晶光率体有，，，和等主要切面。
（参考答案：垂直一根光轴、平行光轴面、垂直Bxa、垂直Bxo，斜交切面）
13、非均质矿物垂直光轴的切面在正交镜间为消光，而其他方向的切面则会出现消光。（参
考答案：全消光、四次消光）
14、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上出其光率体椭园切面半径的名称。
未加试板前干涉色为一级灰白。（参考答案：一轴晶、斜交光轴、负光性）
轴晶
方向的切面
光性
15、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上填出其光率体椭园切面的半径名称。未加试板前干涉色为二级绿。（参考答案：二轴晶、垂直一根光轴、正光性）
轴晶
方向的切面
光性
16、要测定矿物的轴性及光性正负，最好选择在正交偏光镜间干涉色的切面。
（参考答案：最低）
17、由于光波在非均质晶体中的振动方向不同，而使矿片颜色深浅发生改变的现象，称为。（参考答案：吸收性）
18、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色。
（参考答案：不同）
19、对于一轴晶矿物来说，其延性总是和相一致。（参考答案：光性）
20、两光轴之间所夹的锐角称为，以符号表示。
（参考答案：光轴角、2V）
21、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为。（参考答案：消色）
22、贝克线的移动规律是，贝克线总是向折射率大的物质移动。
（参考答案：提升镜筒）
23、对于二轴晶光率体，当时，为负光性。（参考答案：Bxa=Np）
24、矿物的多色性在的切面上最不明显。（参考答案：垂直光轴切面）
25、光波入射非均质体矿片分解形成两种偏光，其振动方向是。
（参考答案：相互垂直）
26、二轴晶光率体平行光轴面切片的干涉图特征是。
（参考答案：闪图或瞬变干涉图）
27、沿Z轴延长的长条状矿物，当Ng与Z轴平行时，矿物的延性应为。
（参考答案：正）
28、簿片中透明矿物的颜色是由于结果。
（参考答案：是矿片对白光中各单色光波选择吸收）
29、二轴晶光率体的光轴面与三主轴面之一的对应。
（参考答案：Ng-Np面）
30、观察方解石的闪突起，应选择切面才最明显。
（参考答案：平行光轴面）
31、角闪石的多色性公式为：Ng＝深缘，Nm＝绿，Np＝浅黄绿，其吸收性公式应为。（参考答案：Ng>Nm>Np）
32、二轴晶负光性光率体垂直Bxo的切面，其光率体椭园切面半径是。
（参考答案：Nm、Np）
33、光波入射非均质体矿物，不发生双折射的入射方向是。（参考答案：光轴）
34、对于一轴晶矿物，当时为负光性。（参考答案：Ne 35、根据矿物解理的发育程度，大致可分为，和三种。 （参考答案：极完全解理、完全解理、不完全解理） 36、一级干涉色的色序特征是具有色，而无色。 （参考答案：有灰黑、灰白，无蓝兰色） 37、光程差公式表示的是，和之间的关系。 （参考答案：薄片厚度、双折射率、光程差） 38、一轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有，和。 （参考答案：确定轴性、确定切面方向、测定光性符号） 39、一轴晶光率体的三种主要切面上，其半径分别为，和。 Ne）（参考答案：垂直光轴切面为No、平行光轴切面为Ne和No、斜交光轴切面为No和， 40、判别下图的轴性、光性正负和切面方向。未加试板前 干涉色为一级灰白。 轴晶 方向的切面 光性 （参考答案：一轴晶、垂直光轴、正光性） 41、石膏试板的光程差为，其干涉色为；云母试板的光程差为，其干涉色为。 （参考答案：530nm、一级紫红、147nm、一级灰白） 42、在实验中所见的、具有闪突起的矿物有和。前者的突起变化规律为；后者的突起变化规律为。 （参考答案：白云母、方解石、正中—正低、正中—负低） 43、黑云母具有明显的多色性，当为棕黑色，当为浅黄色。 （参考答案：解理缝平行下偏光振动方向、解理缝垂直下偏光振动方向） 44、条纹长石属于，它可进一步分为、和等三种，它们的判别标志有、和等三种。 （参考答案：碱性长石或钾钠长石、正条纹长石、中条纹长石、反条纹长石、条纹表面的干净程度、条纹的干涉色高低、贝克线移动方向） 45、在实验中所见的辉石有和两种。它们的区别主要表现在、、、、、和、等七方面。 （参考答案：普通辉石、紫苏辉石、颗粒表面干净程度、解理的完善程度、突起高低、有无多色性、消光类型、干涉色级序、光性正负） 46、斜长石有和双晶，而无和双晶。 （参考答案：卡钠联晶、聚片双晶；格子状双晶、卡斯双晶） 47、在实验中所见的均质体矿物有和两种。它们的共性为。 （参考答案：石榴石、萤石；无多色性、全消光、无干涉图） 48、当吸收公式为时，称正吸收；吸收公式为时，称反吸收。 （参考答案：Ng>Nm>Np；Ng 49、一、二级干涉色相比，二级干涉色的特点是有色，而无色。 （参考答案：蓝、绿色；灰、黑色） 50、二轴晶垂直Bxo的切面形态为一切面；若为负光性时其半径应分别为和。 （参考答案：椭圆；NmNp） 51、光率体是表示光波在晶体中传播时，光波的与之间关系的一种光性指示体。 （参考答案：振动方向；相应折射率值） 52、在单偏光镜下旋转非均质体的任意切面，当矿片上的椭圆半径之一与PP方向平行时，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，进入矿片后，沿通过矿片，此时矿片的折射率值。 （参考答案：沿该半径方向振动；等于该半径的长短） 53、单偏镜下物台上放置黑电气石平行光轴的切片，当其平行Z轴方向振动的光率体椭园切面半径与振动方向一致时，呈现浅紫色，垂直Z轴方向振动的椭园半径与振动方向一致时呈现深兰色。因此，黑电气石的吸收性公式为。（参考答案：Ne、下偏光、No、下偏光）54、矿物在薄片中呈现的颜色除了对白光中各色光波的选择性吸收的结果之外，还与含有关。（参考答案：色素离子） 55、测定两组解理夹角时，必须选择的切面，这种切面有的特点。（参考答案：同时垂直两组解理、提升镜筒，解理缝不左右移动） 56、干涉图是在下观察的，应当是各个方向入射光通过矿片后所产生的和的总和所构成的特殊图形。 （参考答案：锥光镜、消光和干涉效应） 57、斜长石是由Ab与An组成，根据An和Ab的比例不同，斜长石可分为、 、、、、。 （参考答案：钠长石、更(奥)长石、中长石、拉长石、倍长石、钙长石） 58、在同一岩石薄片中，各矿物表面实际上是在同一水平面上，为什么会给人有高低不同 的感觉呢？主要是由于矿物和树胶折射率不同，光波通过两者之间的界面时，产生了、作用所形成。（参考答案：折射、全反射） 59、影响矿物糙面显著程度的因素有和。 （参考答案：矿物折射率与加拿大树胶折射率差值大小、矿片表面的磨光程度） 60、单斜晶系的光性方位是与重合，其余与斜交。 （参考答案：Y晶轴、光率体三个主轴之一、两个主轴、另两个结晶轴） 光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?为什么? 参考答案：由于均质体的光学性质各个方向相同，而非均质体的光学性质随方向的不同而不同。因此，光波在均质体和非均质体中的传播特点是明显不同的，主要表现在以下几点：1)光波在均质体中传播时，无论在任何方向振动，传播速度与折射率值不变。而光波在非均质体中传播时，传播速度和折射率值随振动方向的不同而发生改变；2)光波入射均质体发生单折射现象，不发生双折射也不改变入射光的振动性质。入射光为自然光，折射光仍为自然光。入射光为偏光，折射光仍为偏光。因此，均质体只有一个折射率值。而光波入射非均质体，除特殊方向以外，会改变其振动特点，分解成为振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两条偏振光，也就是说要发生双折射。因此，非均质体具有多个折射率值。 2、观察二轴晶矿物多色性的明显程度应选择哪种切面?为什么?应如何测定Ng和Np的颜色? 参考答案：1)观察二轴晶矿物多色性的明显程度应选择平行光轴面的切面。这种切面的光率体主轴分别为Ng和Np，因而具有最大的双折射率值，也就可以看到最明显的多色性变化；2）要测定这种切面上Ng和Np的颜色，可按以下步骤进行：a)将待测的矿物颗粒置于视域中心，转动物台使其颜色最深(或最浅)，b)加上上偏光镜(此时矿物颗粒应为消光)，并逆时 针转动物台45o而使其处于45o位，此时代表最深(或最浅)颜色的光率体主轴分布在一、三象限，c)观察加上石膏试板或云母试板后，矿物干涉色级序的升降变化。如果干涉色级序升高，则表明代表最深(或最浅)颜色的光率体主轴为Ng，反之则为Np。这样就可以确定Ng 和Np的颜色。 3、什么是闪突起？在你实习过的透明矿物中那些矿物具有闪突起现象？ 参考答案：1）在单偏光镜下，转动载物台，非均质体矿物颗粒的边缘、糙面及突起高低发生明显改变的现象就是闪突起；2）在实习过的透明矿物中具有闪突起的矿物有方解石和白云母；3）它们闪突起变化规律分别为：对于方解石，当其两组解理的锐角等分线平行下偏光镜的振动方向时为正中突起，而当其两组解理的钝角等分线平行下偏光镜的振动方向时则为负低突起；对于白云母，当其一组极完全解理的解理缝平行下偏光镜的振动方向时为正中突起，而当其一组极完全解理的解理缝垂直下偏光镜的振动方向时则为正低突起。 4、简述矿物系统鉴定的步骤、切面选择及主要的观察内容。 参考答案： 1）矿物的系统鉴定首先应该区分是均质体矿物还是非均质体矿物。对于均质体，其各个方向切面为全消光，且无干涉图。对于非均质体，仅垂直光轴切面全消光，其它则为四次消光，且有干涉图。然后再分别对均质体和非均质体加以鉴定。 对于均质体矿物只需在单偏光镜下观察矿物的晶形、解理、突起等级和颜色等特征； 对于非均质体矿物需要在以下四个方面进一步鉴定：a)在单偏光下观察晶形、解理、突起等级、闪突起、颜色、多色性、测定解理夹角等。b)在正交偏光镜下观察消光类型、双晶、延性符号及干涉色级序等。c)选择一个垂直光轴的切面，在锥光镜下确定轴性测定光性符号。如为有色矿物，在单偏光镜下观察No或Nm的颜色。d)选择一个平行光轴或平行光轴面的切面，在正交偏光镜下测定最高干涉色级序、最大双折率和消光角的大小。如为有色矿物， 观察No、Ne或Ng、Np等颜色。写出多色性和吸收性公式。 系统测定光学性质后，查阅有关资料，定出矿物名称。 2）矿物的不同晶体光学性质的需要在不同定向切面上进行测定，对于多色性公式、吸收性 公式、双折射率及消光角等特征，需要在平行光轴或光轴面的切面上测定、对于光性正负的 确定需要在除平行光轴或光轴面的切面外的各种切面上进行、对于2V大小的测定则需要在 垂直光轴的切面上进行。 垂直光轴切面特征：a)有色矿物不显多色性、b)全消光、c)锥光下显示一轴晶或二轴晶垂直 光轴切面干涉图；平行光轴或平行光轴面切面特征：a)多色性最明显、b)干涉级序最高、c) 锥光下显示平行光轴或光轴面切面干涉图；其它方向的切面特征介于上述两种切面之间。 3）主要的观察内容有：单偏光镜下包括矿物的晶态、解理、颜色及多色性、突起及闪突起 等、正交偏光镜下包括干涉色级序、双晶类型、延性符号、双折射率大小、消光类型及消光 角等、锥光镜下包括切面方向、轴性、光性及2V大小等。 5、根据下表所列内容对比均质体光率体、一轴晶光率体和二轴晶光率体的特征。 参考答案如下表： 类别 均质体光率体一轴晶光率体二轴晶光率体特征 形态特征圆球体旋转椭球体三轴不等椭球体 主要切面 圆三个类型、五个切面五个类型、九个切面类型 最大双折率0 Ne-No或No-Ne Ng-Np 主折射率N Ne、No Ng、Nm、Np 光性判别无光性Ne>No正光性；Bxa=Ng或 Ne Bxa=Np或 Ng–Nm 与晶系关系等轴晶系 三方、四方、 六方晶系三斜、单斜、斜方晶系 6、矿物的突起等级可分为哪几种？如何确定未知矿物的突起等级？ 参考答案：1）突起是薄片中矿物颗粒看起来凸出或凹入的现象。它是由于矿物折射率与加拿大树胶折射率不同，光波通过两者之间界面而发生折射、全发射作用的结果；2）根据矿物折射率的高低，可将矿物的突起等级分为负高突起(折射率小于1.48)、负低突起(折射率为1.48—1.54)、正低突起(折射率为1.54—1.60)、正中突起(折射率为1.60—1.66)、正高突起(折射率为1.66—1.78)和正高突起(折射率大于1.78)等6种；3）要确定未知矿物的突起等级，首先可以根据提升镜筒时，贝克线的移动方向来确定所鉴定矿物的突起正负，然后再根据其边缘及糙面特征来确定其突起高低，最后是综合上述两方面的特征确定矿物的突起等级。当然也可以先确定突起等级，再确定突起正负。 在提升镜筒时，如果贝克线由树胶移向矿物，矿物为正突起，反之，则为负突起； 如果矿物颗粒的表面越光滑，边缘越不清楚，其突起就越低，反之，如果矿物颗粒的糙面越显著，边缘越宽，其突起就越高。 岩石学及晶体光学复习题答案 一、填空题（ 1、电磁波按照波长顺序排列依次为γ射线、Χ射线、（紫外线）、（可见光）、（红外线）、短无线电波、广播波段。 2、岩浆岩按照结晶程度可以分为三种结构（全晶质结构）、（半晶质结构）、（玻璃质结构）。 3、根据光波振动的特点，可以把光分为（自然光）和（偏光）。 4、橄榄岩的主要矿物成分是（橄榄石）和（辉石）。 5、母岩风化后形成的产物（碎屑物质）、（残余物质）、（溶解物质）。 6、风化作用的类型包括（物理风化作用）、（化学风化作用）、（生物风化作用）。 7、变质作用的因素有（温度）、（压力）、（具有化学活动性的流体）、（时间）。 8、根据地壳中元素丰度，地壳中主要由12种元素组成（氧）、（硅）、（铝）、（铁）、钙、钛、锰、镁、钠、钾、硼、氢。 8、岩石的结构按照矿物的绝对大小可以分为（显晶质结构）、（隐晶质结构）。 10、火山喷发的物质包括（挥发分）、（火山碎屑）、（熔岩流）。 11、岩浆岩按照SiO2的含量可以分为（超基性岩）、（基性岩）、（中性岩）、（酸性岩）四大类。 12、沉积岩的沉积物包括（母岩风化产物）、（生物物质）、（火山物质和宇宙物质）。 13、变质岩的结构按成因分为（变余结构）、（变晶结构）、（交代结构）、（碎裂结构）。 二、选择题 1、下面属于侵入岩的构造有（A） A．块状构造 B.杏仁构造 C.枕状构造 D.流纹构造 2、花岗岩的主要矿物成分是（B） A. 辉石和黑云母 B. 石英和长石 C.角闪石和橄榄石 D.角闪石和黑云母 3、陆地上最重要的搬运介质是（D） A.冰川 B.风 C.海湖波浪 D.流水 4、下列哪种矿物既存在与岩浆岩中又存在于沉积岩中（A） A.石英 B.橄榄石 C.辉石 D.普通角闪石 5、下列哪种矿物属于沉积岩中的同生矿物（D） A.石英 B.橄榄石 C.石榴子石D海绿石 6、地壳中分布最广的沉积岩是（C） A.碳酸盐岩类 B.陆源碎屑岩类 C.粘土岩类 D.硅质岩类 7、下列哪种矿物是变质岩中特有的矿物（B） 填空： 1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有、、和等四种。 （参考答案：矿物的形态、解理、颜色、突起） 2、突起正否确定的依据是。（参考答案：提升镜筒或下降镜筒时，贝克线的移动方向） 3、正交偏光下晶体光学性质的研究内容有和。（参考答案：消光和干涉现象） 4、斜长石按An值可分为、和等三类。其中，具有卡钠联晶和聚片双晶的斜长石为。 （参考答案：基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石。基性斜长石） 5、一轴晶垂直光轴的切面，是切面，其半径为，在正交镜下具的特点。 （参考答案：圆、No、全消光） 6、要准确测定普通辉石的消光角（Ng∧Z），必须选择的切面，这种切面在正交镜下的特征是具有。 （参考答案：平行光轴面、最高干涉色） 7、某二轴晶矿物的Y晶轴与光率体主轴Ng一致，其最大双折率为0.009，薄片厚度为0.03mm，在平行（010）的切 面上具有垂直Bxa切面的干涉图，此矿物应为光性，光轴面上的干涉色为。 （参考答案：正光性、I级灰白色） 8、在正交偏光镜下，矿片处于45°位加入石膏试板干涉色应当增加或减少；如果加入云母试板时，干涉 色应增加或减少。（参考答案：一个级序、一个色序） 9、岩石薄片由，和组成，连接它们的是，薄片的标准厚度 为，判别厚度的方法是。 （参考答案：载玻璃、矿片、盖玻璃、加拿大树胶、0.03 mm、石英的干涉色） 10、二轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有，和。 （参考答案：确定轴性和切面方向、测定光性符号、估计光轴角大小） 11、矿物在薄片中的突起高低取决于，愈大，突起，愈小，突起。 （参考答案：矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小、差值、愈高、差值、愈低） 12、二轴晶光率体有，，，和等主要切面。 （参考答案：垂直一根光轴、平行光轴面、垂直Bxa、垂直Bxo，斜交切面） 13、非均质矿物垂直光轴的切面在正交镜间为消光，而其他方向的切面则会出现消光。（参考答案：全消光、 四次消光） 14、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上出其光率体椭园切面半径的名称。 未加试板前干涉色为一级灰白。（参考答案：一轴晶、斜交光轴、负光性） 轴晶 方向的切面 光性 15、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。并在图上填出其光率体椭园切面的 半径名称。未加试板前干涉色为二级绿。（参考答案：二轴晶、垂直一根光轴、正光性） 《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 第一章 1.当入射光波射入一轴晶矿物时，发生双折射和偏光化，分解为两种振动方向相互垂直且传播速度不等的偏光，其中一种偏光无论入射光方向如何改变，其振动方向总是垂直于c轴的，相应折射率No 也始终保持不变。所以一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No。 不是。（1）垂直光轴（OA）的切面（2）垂直锐角等分线（Bxa）的切面 （3）垂直钝角等分线（Bxo）的切面 2.一轴晶：Ne＞No，光性符号为正；Ne＜No，光性符号为负 二轴晶：确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴，若Bxa=Ng（Bxo=Np），则光性符号为正；若bxa=Np(Bxo=Ng),则光性符号为负。 3.二轴晶两光轴相交的锐角称为光轴角以符号“2V”表示。 公式为tan2α= 4.P15图1-14，P16图1-15 （1）垂直光轴切面：双折射率为零（2）平行光轴切面：一轴正晶最大双折射率为Ne-No，一轴负晶最大双折射率为No-Ne （3）斜交光轴切面：一轴正晶Ne＞Ne＇＞No，一轴负晶Ne＜Ne＇＜No。5.P22图1-21 （1）垂直光轴（OA）的切面：双折射率为零（2）平行光轴面（OAP）的切面：最大双折射率Ng-Np （3）垂直锐角等分线（Bxa）的切面：二轴正晶Nm-Np，二轴负晶Ng-Nm （4）垂直钝角等分线（Bxo）的切面：二轴正晶Ng-Nm，二轴负晶Nm-Np 6.均不能。光率体是表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率之间关系的立体几何图形。光性正负取决于Ne与No的相对大小，当Ne＞No时为正光性，Ne＜No时为负光性。无论正光性还是负光性其光率体直立旋转轴必定是Ne，水平旋转轴是No，放倒不能改变其光性正负。 7.由旋转椭球体逐渐变为圆球体。 8.光率体形状由三轴椭球体逐渐变为旋转椭球体。 Nm=Np时为一轴晶，光性符号为（+） Nm=Ng时为一轴晶，光性符号为（—） 9.中级晶族：三方晶系、四方晶系、六方晶系中，无论光性符号正、负，Ne轴总是与晶体的高次对称轴L3、L4、L6一致（或说平行）。 斜方晶系：其光性方位是光率体的三个主轴（Ng、Nm、Np）与三个结晶轴（a、b、c）分别一致（或说平行）。 单斜晶系：其光性方位是光率体三个主轴中有一个主轴与b轴一致（或平行），其余两主轴在ac平面内分别与a、c轴斜交。 三斜晶系：其光性方位是光率体的三个主轴与三个结晶轴均斜交，斜交的方向和角度则因矿物种属不同而异。 10.绿光下，Ne=No，为均质体；红光白光下，Ne＞No，为一轴正晶；紫光下，Ne＜No，为一轴负晶。 11.折射率色散：透明物质的折射率随入射光波长的不同而发生改变的现象。 双折射率色散：非均质体矿物斜交OA切面的双折射率一般随入射光波波长的改变而改变的现象。 光率体色散：由于非均质体的折射率色散强度随方向不同而不同，则随着入射光波长的改变，其光率体的大小、形态发生改变的现象。 12.变为均质体。 13.变为一轴晶。 15.（1）单斜（2）负（4）长轴Ng，短轴Nm （6）1.701-1.691 17.一轴晶，正光性。三组切面均有一相同值且其他两值均大于这一相同值。 第二章透明造岩矿物及宝石晶体光学鉴定常用仪器 1 透射偏光显微镜与生物显微镜和反射偏光显微镜的主要区别是什么？（31） 一、选择题 1．QK 是什么牌号的玻璃（） A ．重火石玻璃 B ．轻冕玻璃 C ．重冕玻璃 D ．轻火石玻璃 2．下列氧化物哪种是玻璃网络体氧化物（） A ．PbO B ．BaO C ．CaO D ．SiO2 3．石英玻璃的透过光谱范围是下列的哪一个（） A ．μm ～μm B ．μm ～μm C ．μm ～μm D ．μm ～μm 4.关于光学玻璃的光学均匀性定义，下列哪种说法正确（） A ．两块玻璃中折射率的差值 B ．两块玻璃中折射率的变化的不均匀程度 C ．同一块玻璃中各部分折射率变化的不均匀程度 D ．同一块玻璃中各部分应力的不均匀程度 5．晶体按用途分几类（） 类 B ．2类C ．3类种 D ．4类 6.指出最常用的一种热固型光学塑料（） A ．PMMA B ．P C C ．PS D ．CR-39 7．在光学零件图中，对零件要求一栏内的N 代表什么意义（） A ．零件数量 B ．光圈数量 C ．光学表面数 D ．局部光圈数 8.在光学零件图中，△R 代表什么意义（） A.曲率半径误差 B.光圈误差 C.样板精度等级 D.中心偏差 9.对望远物镜的中心偏差要求为（） A.0.01～0.02mm 0.03mm 0.04mm ～0.04mm 10.热压成型毛坯退火的目的（） A.消除内应力 B.消除光学常数的不均匀性 C.消除内应力和各部分光学不均匀性 D.消除应力双折射 11.球面金刚石精磨磨具理想磨耗规律的数学表式为（） A ．i h h tg θ?=?? B.sin i h h θ?=?? C. cos i h h θ?=?? D.i h h ctg θ?=?? 12.金刚石磨具不包括以下那部分（） A.金刚石层 B.过渡层 C.基体 D.冷却液 13.国内精磨片结合剂特性参数常采用（） A 青铜结合剂 B.树脂结合剂 C.钢结合剂 D.陶瓷结合剂 14．金刚石精磨片的浓度，在国内常选的范围为（） A ．20％～40％ B ．40％～60％ C ．30％～50％ ％～50％ 15．关于光学玻璃抛光机理有几种代表性学说（） A ．l 种 B ．2种 C ．3种 D ．4种 16.高速抛光液的PH 值最佳控制范围为（） 5.57.0PH PH ～. 7.08.0PH PH : C. 6.08.0PH PH : D. 3.0 5.0PH PH : 17．下列哪种氧化物可用作抛粉使用（） A.2Na O B.2CeO C.CaO D.BaO 18.从粗磨、精磨到抛光三道工序中，凹球面的曲率半径变化趋势是下列的哪一种（） 晶体光学试题 判断题 1、要测定矿物的轴性和光性符号，应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。 2、在同一岩石薄片中，同种矿物不同方向的切面上，其干涉色不同。 3、对于一轴晶矿物来说，其延性和光性总是一致的。 4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭，当异名半径平行时，因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象，称为消色。 5、贝克线的移动规律是下降物台，贝克线总是向折射率大的物质移动。 6、二轴晶光率体，当Np＞Nm＞Ng时，为负光性。 7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。 8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。 9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红，因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。 10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样，在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。 11、两非均质矿片在正交镜间的45°位置重叠，当异名半径平行时，总光程差等于两矿片光程差之差。 12、在单偏光镜下，黑云母颜色最深时的解理缝方向可以代表下偏光的振动方向。 13、同一岩石薄片中，同一种矿物的干涉色相同，不同种矿物的干涉色不同。 14、某矿物的干涉色为二级绿，在45°位加云母试板，如同名半径平行，干涉色升高为二级蓝，如异名半径平行，干涉色降低为二级黄。 15、角闪石的多色性只有在垂直Bxa的切面上观察才最明显。 16、当非均质体矿片上的光率体椭圆半径与上、下偏光的振动方向平行时，矿片就会变黑而消色。 17、在岩石薄片中透明矿物所呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波折射和散射的结果。 18、矿片干涉色的高低取决于矿物性质和矿片厚度，在标准厚度下则受切面双折射率的影响。 19、二轴晶垂直光轴切面的干涉图用途有：确定轴性、光性、切面方向和估计折射率的大小。 20、矿片糙面的明显程度是受矿物软硬和矿片表面光滑程度的影响。 21、在一轴晶平行光轴切面的干涉图中，从中心到边缘干涉色逐渐升高的方向就是Ne的方向。 22、根据Ng、Nm和Np的相对大小可以确定二轴晶矿物的光性正负，当Ng―Nm 《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。 一、选择题 (每题2分，共20分) 1．关于晶体的对称操作，下列说法正确的是（ C ） ①若某方向为6度轴，此方向肯定同时也是3度轴和2度轴； ②不可能有高于6次的旋转反演轴，即只存在6,5,4,3,2次旋转反演轴； ③旋转操作以及旋转反射操作都属于第一类对称操作； ④2次旋转反演操作和垂直于该轴的反射操作的效果是相同的。 A ①②④ B ③④ C ①④ D ①②③④ 2．以y 为轴，逆时针旋转θ角的坐标变换矩阵为（ A ） ????? ??-θθθθcos 0sin 010sin 0cos A ??? ? ? ??-θθθθcos 0sin 010sin 0cos B ??? ?? ??θθθθcos 0sin 010sin 0cos C ???? ? ??--θθθθcos 0sin 010sin 0cos D 3．关于单轴晶体的正常光与反常光，下列说法正确的是（ B ） ① O 光的光波方向与光线方向一致，离散角等于零； ② O 光的光波方向与光线方向不一致，离散角不等于零； ③ e 光的光波方向与光线方向一致，离散角等于零； ④ e 光的光波方向与光线方向不一致，离散角不等于零； A ①③ B ①④ C ②③ D ②④ 4．将坐标系以Z 为轴逆时针转045后，用旧坐标表示新坐标的表达式为（ D ） A ．z z y x y y x x ='+='-=',22 22 ,2222 B ．z z y x y y x x ='-='+=',22 22 ,22 22 C ．z z y x y y x x ='+-='-=',22 22 ,22 22 D ．z z y x y y x x ='+-='+=',22 22 ,22 22 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。 晶体光学及光性矿物学(高起专) 填空题 1. 一轴晶垂直光轴光率体切面的形态为___(1)___ ，双折射率为 ___(2)___ 。(4分) (1). 正确答案是: 圆(2). 正确答案是: 0 2. 同一块岩石薄片中，同种矿物的不同颗粒干涉色不同是由于___(3)___ 不同；石英和普通辉石的最高干涉色不同是因为二者的___(4)___ 不同。(4分) (1). 正确答案是: 矿片切面方位(2). 正确答案是: 最大双折射率 3. 二轴晶正光性矿物光率体垂直Bxa切面形态为___(5)___ ，双折射率为___(6)___ ，垂直Bxo切面形态为 ___(7)___ ，双折射率为___(8)___ 。(8分) (1). 正确答案是: 椭圆(2). 正确答案是: Nm-Np (3). 正确答案是: 椭圆(4). 正确答案是: Mg-Nm（+） 4. 一轴晶垂直OA切面干涉图的特征为 ___(9)___ 。(2分) (1). 正确答案是: 由黑十字和同心干涉色圈组成，转物台，干涉图像不变名词解释 5. 双折射和最大双折射率(6分)正确答案是：双折射：光进入非均质体矿物时，除特殊方向外均要分解成振动方向不同互相垂直的两束偏光称双折射。最大双折射率：平行光轴（一轴晶）或平行光轴切面上的双折射率称为最大双折射率。 6. 均质体和非均质体(6分)正确答案是：均质体是各向同性的介质，其光学性质在各个方向都是相同的，包括一切非均质的物质和等轴晶系的矿物；非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。 7. 消光和消色(6分)正确答案是：消光：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象；消色：正交偏光下450位置两矿片叠加时，总光程差为零，视域变黑的现象。 8. Bxa和Bxo(6分)正确答案是：Bxa为光轴角的锐角平分线；Bxo为光轴角的钝角平分线。 9. 闪图和闪突起(6分)正确答案是：⑴单斜晶系、二轴负光性（需写出判断理由）。⑵长半径：Ng，短半径：Np，解理纹与Ng呈30o角。⑶光轴面为Ng-Np面，∥（010），垂直于B轴。⑷双折率为Ng－Nm=0.01。 问答题 10. 一个I级紫红干涉色的橄榄石切面，在物台上，放入一个云母试板，橄榄石旋转物台一周，干涉色如何变化。(1正确答案是：干涉色分别从I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白—II级兰—I级灰白—I级黄—I级灰白（从 I级灰白、II级兰或I级黄开始均可以 11. 当Nm趋近于Np时，光率体有什么变化？当Nm=Np时为几轴晶，什么光性符号？当Nm趋近于Ng时，光率体有什么变化？当Nm=Ng为几轴晶，什么光性符号？(10分) 正确答案是：二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（+）二轴椭球体变为旋转椭球体，一轴晶（-）。 12. 简述测定角闪石多色性公式的步骤。(12分) 正确答案是：选择⊥OA和∥OAP的切面，在⊥OA切面上测量Nm的颜色，在∥OAP切面上测量Ng，Np的颜色。1）选垂直OA切面，按单、正、锥偏光镜下特征选。 2）单偏光镜下观察颜色，为绿色，记录Nm=绿色。 3) 选//OAP切面，多色性最明显，干涉色最高，干涉图为闪图。测半径名称，长径=Ng，短径=Np 4）使Ng//PP，单偏光镜下观察颜色，为深绿色，记录Ng=深绿色。 5）使Np//PP，单偏光镜下观察颜色，为浅黄绿色，记录Np=浅黄绿色。6）写出多色性公式：Ng=深绿，Nm=绿， Np=浅黄绿。 《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（ ） 晶体光学考试试题 安徽工业经济职业技术学院 1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有、、与等四种。 (参考答案: 矿物的形态、解理、颜色、突起) 2、突起正否确定的依据就是。 (参考答案: 提升镜筒或下降镜筒时,贝克线的移动方向) 3、正交偏光下晶体光学性质的研究内容有与。 (参考答案: 消光与干涉现象) 4、斜长石按An值可分为、与等三类。其中,具有卡钠联晶与聚片双晶的斜 长石为。 (参考答案: 基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石。基性斜长石) 5、一轴晶垂直光轴的切面,就是切面,其半径为,在正交镜下具的特点。(参考答案: 圆、No、全消光) 6、要准确测定普通辉石的消光角(Ng∧Z),必须选择的切面,这种切面在正交镜下的 特征就是具有。 (参考答案: 平行光轴面、最高干涉色) 7、某二轴晶矿物的Y晶轴与光率体主轴Ng一致,其最大双折率为0、009,薄片厚度为0、03mm, 在平行(010)的切面上具有垂直Bxa切面的干涉图,此矿物应为光性,光轴面上的干涉色为。 (参考答案: 正光性、I级灰白色) 8、在正交偏光镜下,矿片处于45°位加入石膏试板干涉色应当增加或减少;如果 加入云母试板时,干涉色应增加或减少。 (参考答案: 一个级序、一个色序) 9、岩石薄片由, 与组成,连接它们的就 是,薄片的标准厚度为,判别厚度的方法就是。 (参考答案: 载玻璃、矿片、盖玻璃、加拿大树胶、0、03 mm、石英的干涉色) 10、二轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有, 与。 (参考答案: 确定轴性与切面方向、测定光性符号、估计光轴角大小) 11、矿物在薄片中的突起高低取决于, 愈大,突起, 愈小,突 起。 (参考答案: 矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小、差值、愈高、差值、愈低) 12、二轴晶光率体有, , , 与等主要切面。 (参考答案: 垂直一根光轴、平行光轴面、垂直Bxa、垂直Bxo,斜交切面) 13、非均质矿物垂直光轴的切面在正交镜间为消光,而其她方向的切面则会出现消 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 晶体光学基础（判断对错/简答） 1．除真空以外的任何介质的折射率总是大于1（） 2．折射定律表达为折射率为入射角与折射角的正弦之比,所以入射角越大,折射率越大；入射角越小,折射率越小( ) 3．某介质绝对折射率为光在空气中传播速度与在该介质中速度之比,即N=C O/V（） 4．光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( ) 5．光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射() 6．光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射() 7．均质体有无数个相同的Ｎ或只有一个Ｎ（） 8．非均质体有几个不同的Ｎ（） 9．自然光射入均质体中，基本仍为自然光，偏光射入仍为偏光，不放生双折射（） 10．自然光射入非均质体中一般发生双折射形成两种偏光；偏光射入非均质体中，按入射偏光传播，不发生双折射（） 11．光在晶体中传播方向一致，则Ｎ一样（） 12．光在晶体中振动方向一致，则Ｎ一样（） 光率体基础 1.一轴晶有N e 、N o两个折射率，二轴晶有N g 、N m、N p三个折射率( ) 2.一轴晶N e >N o , 二轴晶N g >N m>N p ( ) 3.一轴晶正光性N e >N o；负光性N e 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？ 晶 体 光 学 原 理 习 题 第一章 光学基本原理 1、设某介质的折射率为 1.900，问光在其中进行的速度（光在真空中进行的速度为1038 ?m/s ） 2、设某介质中光的传播速度为1028 ?m/s ，问该介质的折射率是多少？ 3、关于界面法线成60°角射入矿片，而以30°浇在矿片中进行，问矿片的折射率是多少？ 4、在图1中，如再加上一块南北方向振动偏光片；而在图2中加上一块东西方向振动的偏光片，会观察到什么结果？ 5、一块冰州石沿解理方向平放在画有小黑点的纸上，经双折射后小点的两个成像透出冰州石时相距2mm ，如换另一块厚度比其大一倍的冰州石，两小点透出时的距离应是多少？ 第二章 折射率面于光率体 1、大多数层状硅酸盐（001）面的法线方向接近N p （即快光振动方向）， 试从矿物结构特征进行解析？ 2、云母类的N g 与 N m 之比较接近，而 N m 与 N p 值相差悬殊，那么这 类矿物应是正光性还是负光性？ 3、石英类，长石类以及沸石类等矿物，除折射率一般较低外，双折射率也 较低，试从矿物结构进行解析？ 4、在垂直Bxa及垂直Bxo的二轴晶切面上，都有一个方向是N m，试问这些切面上的N m在什么情况下代表快光的振动方向？什么情况下代表慢光的振动方向？ 5、除开垂直Bxa，垂直Bxo，和垂直光轴的切面外，还有没有切面能够观察 N m值，这种切面有多少？ 6、刚玉为一轴负晶，问平行c轴的切面上，快光的振动方向是N o还是N e？斜交c轴切面上，快光振动方向是N o还是N e? 7、电气石为一轴晶，c轴方向折射率为1.650，a轴方向折射率为1.675，问电气石的光性正负？ 8、某多硅白云母的N g=1.612，N m=1.612，N p=1.571，已知其为负光性，问2V角多少？ 9、贵橄榄石的a∥N g，b∥N p，c∥N m，N p=1.694，N m=1.715，N g=1.732，问他是正光性还是负光性？在垂直Bxa，垂直Bxo和垂直N m三种切面上的结晶学方位如何？ 10、已知紫苏辉石为斜方晶系，在（100）面上一个主折射率=1.727，另一 个主折射率为1.711，而在（001）面上的一个主折射率为1.724，另一个主折射 率为1.711，问该紫苏辉石的光性正负，光轴面在结晶学方位及光性方位？ 11、在普通辉石平行（010）切面上，一个住折射率为 1.694，另一个主折 射率为1.671，在垂直（010）并与c轴成47°相交且位于结晶学β角区的切面 上，一个主轴的折射率为1.694，而另一个主轴的折射率为1.672，问该普通辉 石的光性正负，三主轴面的结晶学方位，光性方位格如何？ 12、正长石（010）面上N m与N p两主折射率分别为1.523和1.519，已知正长石最大双折射率为0.006，光轴面位于β角范围内，并与a轴相交5°， 问正长石的光性正负与光性方位？ 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）。岩石学及晶体光学复习题答案
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