光学试卷

<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度 D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的2倍倍倍倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V0> Ve,n<neB.正晶体,V0> Ve, n.> neC.负晶体,V0< Ven.> neD.正晶体,V0< Ve, n> ne二.填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为 ,则此单色光的波长为① mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为②3.用镜头焦距为50mm的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为×106m,离地球距离为×108m,则底片上月球像的直径为③ mm4.一焦距为-60mm的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为平凸透镜前面120mm处,则系统的有效焦距为④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7.已知某玻璃的折射率为,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦ 8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30?转到45?,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四. 试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f ?=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=和n 4=. 1与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 3 n 4的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠? 二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0?, 90? 的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e =, n o =.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/( φ1φ2)C.两透镜之间的距离?d<(φ1+φ2)/( φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大，波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为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10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A.e光主平面一定在入射面内B.e光主平面与e光的振动方向垂直C.O光主平面与O光振动方向平行D.O光主平面是O光与光轴所确定的平面二．填空题（每小题2分，共20分）１．如果法布里珀罗干涉仪两反射面之间的距离为,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为①２．在一个折射率为的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm的光产生相消干涉,而波长为700nm的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为② nm３．一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为③４．双凸透镜的折射率为,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在④ cm处５．一波长为624nm的平面波垂直地照射到半径为2.09mm的圆孔上, 用一与孔相距1m的屏截断衍射花样,则发现中心点出现⑤６．单色平行光垂直地入射到一缝距d为的双缝上,在缝后距其为D处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为,如果原来D>>d，现将幕移到后，幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’为 ,则光波波长为⑥ um７．有一厚度为5cm，极板间距离为1mm的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间，其中所盛液体的K为1410-⨯2V2。

光学期末考试试卷（3）一、填空（共20分，每空2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400nm ，则此介质的折射率为 ，光在介质内的传播速度为 。

2、设计一架5倍的望远镜，已有一块焦距为50cm 的凸透镜作为物镜，当制成开普勒型望远镜时目镜的焦距为 cm ，镜筒长为 cm 。

3、凹球面镜的曲率半径r=24厘米，它的焦距f=______ 厘米，若有一小物体放在曲率中心处，其像成在 。

4、当用曲率半径不等的一双凸薄透镜在空气中对一实物成像。

若先后使透镜两面向物（物距不变），两次成像大小 ，位置 (变或不变)。

5、尼科耳棱镜是产生一束光振动方向位于主截面的 光的器件。

6、对于一定的金属,入射光有一极限频率υo ，当入射光频率 （低或高）于这个频率时，不论光强度多大，照射时间多长，都没有光电子产生。

二、选择题（每题3分）1、由凸面镜构成的像相对于物通常是（ ） A 、倒立虚象 B 、倒立实象 C 、缩小的正立虚象 D 、放大的虚象2、显微镜由焦距为30mm 的物镜和焦距为5mm 的目镜构成，镜筒的有效长度为0.2m ，则该显微镜的放大本领为（ ）A 、333B 、286C 、185D 、120 3、对应于л/2位相差的光程差是（ ）A 、λB 、λ/2C 、λ/4D 、2λ 4、、在弗朗和费单缝衍射中，如果使缝宽b 增大，则中央明纹的宽度将（ ）A. 变窄B. 变宽C. 不变D. 和缝宽相等 5、波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b ，总缝数为N ，光栅常数为d 的光栅上，其光栅方程为（ ）A 、λθk b =sinB 、()λθk b d =-sinC 、λθj d =sinD 、λθj Nd =sin 6、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置，并从上向下观察，观察到有许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点为（ ）A 、接触点是明的，明暗条纹是等距离的同心圆环B 、接触点是明的，明暗条纹是不等距离的同心圆环C 、接触点是暗的，明暗条纹是等距离的同心圆环D 、接触点是暗的，明暗条纹是不等距离的同心圆环7、杨氏实验装置中，两狭缝的间距为0.10cm ，在80.0cm 远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm ，则照亮狭缝的光波波长应为（ ）A 、400nmB 、500nmC 、600nmD 、700nm8、有两列频率相同的光波在空间相遇叠加后，若产生干涉，应具备的条件是（ ）。

一、填空1、光的折射定律（1） （2）2、发生全反射的条件为（1） （2）3、费马原理4、用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法：当β>0时 β<0时5、物、像位置相对于光学系统的 来确定的称为牛顿公式，相对于光学系统的 来确定的称为高斯公式，如已知光学系统的物、像方的介质折射率分别为n 及n`，则理想光学系统中两焦距间的关系为6、光学系统的垂轴放大率β、轴向放大率α及角放大率γ之间的关系为7、一光学系统由焦距分别为：`,`,2211f f f f 和的两光组组成，两光组间光学间隔为∆=21`F F ，则组合系统的物、像方焦距分别为8、平面反射镜成像的垂轴放大率为 ，物像位置关系为 ，如果反射镜转过α角，则反射光线方向改变9、限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为 ，限制成像范围的光阑称为 ， 经前面光组在光学系统物空间所成像称为 ，经后面光组在光学系统的像空间所成的像称为 ，主光线是指过 中心的光线10、单色光成像会产生性质不同的五种像差，分别为 ，白光产生的色差有两种，即1、厦门大学《工程光学》课程试卷物理与机电学院机电系三年级测控/机电专业主考教师：张建寰 试卷类型：（试卷）二、计算题1、 一厚度为200mm 的平行平板玻璃，n=1.5，其下面放一直径为1mm 的金属片，若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径为多少？2、 一束平行光束入射到一半径为r=30mm ，折射率n=1.5的玻璃球上，球的一半镀反射层，光从未镀侧入射，求平行光束的会聚点位置，并判断像的虚实。

3、 一光学系统由两薄透镜组组成，焦距分别为mm d mm f mm f 350,50,10021===，一物位于离第一透镜250mm 处，求光学系统所成像位置及垂轴放大率。

4、 如图所示的光学测微系统，光学透镜的焦距为`f ，当聚焦光斑在标尺上刻度为y 时，试推导其测量微小角位移原理。

光学工程基础考试试题
1. （10分）请简要描述光学工程的定义和应用领域。

2. （15分）请解释以下术语：
a) 反射率
b) 折射率
c) 散射
d) 光程差
e) 像差
3. （20分）光学薄膜是光学器件中的重要组成部分。

请简要说明光学薄膜的制备方法，并列举几种常见的光学薄膜材料及其应用。

4. （25分）请解释以下光学元件的工作原理和应用：
a) 凸透镜
b) 平面镜
c) 光栅
d) 偏振器
e) 相位调制器
5. （15分）在光学传输中，有时会遇到衍射现象。

请简述衍射的基本原理，并说明它在光学工程中的应用。

6. （15分）请解释光学干涉的基本原理，并提供一个实际应用的例子。

7. （约300字）请简要概述光学系统设计的基本步骤和方法，以及需要考虑的关键因素。

8. （约500字）请结合实际案例，描述光学工程在现代科技中的重要应用，并讨论其对社会进步和发展的影响。

考试结束。

（注意：本试卷共计3000字，每题总分均已标明。

请在规定时间内完成试题，准备好交卷。

祝你好运！）。

光学方向综合考试试卷含答案（A卷）一、填空题（共15分，每空1分）1、LED的自发性的发光是由（ 电子 ）和（ 空穴 ）复合而产生的；2、获得白光LED的两个途径：（ 荧光粉转换白光LED）和（多芯片混合发出白光）；3、常规照明灯具的布置可分为（ 单侧布置 ）、（ 双侧交错布置 ）、（ 双侧对称布置 ）、（ 中心对称布置 ）和（ 横向悬索布置 ）等五种基本方式；4、光是电磁波的一种,人的肉眼能见到的光的范围是（ 380 ）nm到（ 760 ）nm.5、LED的英文全名（ light emitting diode ）6、大功率LED光源散热基板包括（ 金属基散热 ）与（ 陶瓷散热基板 ）两种7、不为专门目的设计的灯具称为（ 通用 ）灯具。

二、选择题（共15分，每题3分）1、二次光学设计目前主要分为（ A ）、（ B ）以及（ C ）等几种方式A、散射式B、聚光式C、两者混合式D、全反射式2、灯具出口平均亮度≤20×103cd/m2，直接眩光限制等级为Ⅱ级，直接开敞型灯具的最小遮光角应为（ A ）。

A. 10°B. 15°C. 20°D. 25°3、GBJ133—1990《民用建筑照明设计标准》规定，直接眩光限制质量等级可按眩光程度分为（ B ）。

A. 二级B. 三级C. 四级D. 五级4、GB 50034—1992《工业企业照明设计标准》中，工作场所作业面上的照度标准值按（B ）确定。

A. 工作要求B. 视觉作业特性及分级C. 甲方要求D. 视觉作业特性。

9、相同发光效率的白炽灯和LED灯,在点亮的情况下,LED灯要比白炽灯节能( D )A:30% B:50% C:70% D:80%10、LED作为汽车的刹车灯是因为 ( C )A:体积小 B:色彩鲜艳 C:反应速度快 D:省电11、以下哪种不是发光二极管的优点 ( B )A:体积小 B:色彩丰富 C:节能 D:单颗亮度高三、判断题（共10分，每题1分）1、眼睛肿的杆状细胞不能区别颜色；（ √ ）2、人们工作状态不受照明条件的影响；（ × ）3、玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物；（ √ ）4、目前大功率LED 多采用表贴（SMT）的封装结构；（ √ ）5、N 型半导体则是掺杂了施主杂质的半导体材料；（ √ ）6、LED用的都是间接帯隙材料；（ × ）7、添加反光杯能从根本上解决折射式LED聚光效率低的问题；（ × ）8、色温越偏蓝，色温越高（冷），偏红则色温越低（暖）；（ √ ）9、在CIE图中，x代表蓝色，y代表绿色，z代表红色，且x＋y＋z＝1。

光学期终试卷(九)班级学号姓名成绩一．选择题(每小题分,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’。