中科大光学考试卷(2012)

东 南 大 学 考 试 卷（ B 卷）卷）课程名称 现代光学基础考试学期 12-13-2得分适用专业考试形式闭卷考试时间长度 120分钟题目 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 批阅人一．选择和填空题一．选择和填空题((共18题，共36分，每题二分分，每题二分) ) 1．做实验时,如果想要改变单色线偏振光的偏振方向,且不改变单色线偏振光的强度,则应选用以下哪种器件.( D ) A. 1/4波片波片 B. 偏振片偏振片 C. 尼科耳棱镜尼科耳棱镜 D. 1/2波片波片2．通过一个厚玻璃观察一个发光点，看到发光点的位置．通过一个厚玻璃观察一个发光点，看到发光点的位置 ( A )。

A. 移近了；移近了； B.移远了；移远了； C.不变；不变； D.不能确定。

不能确定。

3．请问在以下四种情况中,哪二种情况光走的光程相同? ( A ) 和 ( D). A. 在n=1.0的空气中行进9 cm B. 在n=1.33的水中行进的水中行进 9 cm C. 在n=1.4的油中行进10 cm D. 在n=1.5的玻璃中行进6 cm4．一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是( D )。

A. 紫光;B. 绿光;C. 黄光;D. 红光红光5．若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹的水中，则干涉条纹 ( C ) A. 中心暗斑变成亮斑; B. 变疏; C. 变密; D. 间距不变。

间距不变。

6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？ ( D ) A. 双缝干涉; B. 牛顿环; C. 单缝衍射; D. 光栅衍射。

光栅衍射。

7．三个偏振片P1、P2和P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为45O ，强度为I 0的自然光入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2和P3，则通过三个偏振片后的光强为( C ) 。

光学视觉技术专业考试题库及答案第一部分：选择题（共10题，每题2分，共20分）1. 光学视觉技术是研究什么的学科？A. 光学材料的性质和应用B. 光的产生和传播C. 光与物质的相互作用D. 光学仪器的原理和应用答案：D2. 光学视觉技术在哪些领域有应用？A. 医学B. 通信C. 非破坏检测D. 所有以上都是答案：D3. 光学视觉技术中，什么是光学成像？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学仪器对图像进行分析答案：C4. 光学视觉技术中，什么是光学测量？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学仪器对目标物体进行尺寸、形状等参数的测量答案：D5. 光学视觉技术中，什么是光学识别？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学仪器对目标物体进行特征识别和分类答案：D6. 光学视觉技术中，什么是光学信息处理？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学技术对图像进行数字化、压缩、增强等处理答案：D7. 光学视觉技术中，什么是光学检测？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学仪器对目标物体进行缺陷检测、定位、识别等答案：D8. 光学视觉技术中，什么是光学导引？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学仪器进行光束的引导和控制答案：D9. 光学视觉技术中，什么是光学通信？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学技术进行信息的传输和交流答案：D10. 光学视觉技术中，什么是光学显示？A. 利用光学原理进行图像处理B. 利用光传感器进行图像采集C. 利用光学系统获取目标物体的图像D. 利用光学技术进行图像的显示和呈现答案：D第二部分：问答题（共5题，每题10分，共50分）1. 光学视觉技术的研究对象有哪些？答案：光学视觉技术的研究对象主要包括光学仪器、光学系统、光学材料、光学成像、光学测量、光学识别、光学信息处理、光学检测、光学导引、光学通信和光学显示等。

几何光学【2.1】光线以入射角i 射到折射率为n 的物体上，设反射光与折射光线成直角，问入射角与折射率之间的关系如何？ 解：i n i '=sin sin ，而i i -='2π，i n i cos sin =∴，即n tgi =。

【2.2】把一片玻璃板放在装满水的玻璃杯上，光线应以什么样的角度射到玻璃板上才能够在玻璃板和水的分界面上发生全反射？玻璃的折射率为1.5，水的折射率为1.33 能接收到这束全反射光吗？解：发生全反射时，光线从玻璃向水的入射角应满足w C g n i n =sin 。

此时若从空气到玻璃板入射，入射角i 应满足C g i n i sin sin =，即w n i =sin 。

由于133.1>=w n ，所以上述情况不可能发生。

【2.3】红光和紫光对同种玻璃的折射率分别是1.51和1.53。

当这些光线射到玻璃和空气的分界面上时，全反射的最小角度是多少？当白光以41o的角入射到玻璃和空气的界面上时，将会有什么现象发生？ 解：由于1sin =i n ，所以81.4053.11arcsin 1arcsin===V V C n i ， 47.4151.11arcsin 1arcsin ===R RC n i 。

以41o 角入射，则紫光全反射；而红光大部分透射，仅有少部分发生反射。

【2.4】如图，以光线射入镜面间并反射n 次，最后沿入射时的光路返回，试写出i θ与α间的关系表达式。

解：最后的反射之后，其对另一镜的入射角应为0。

最后（第n 次）的反射角为αθ=n ，第n-1次的反射角为αθ21=-n 。

相邻的两次反射间，有关系式，απθπθ-=-+-2/)2/(1m m ，即αθθ+=-m m 1。

则ααθαθθn n m n m =+-=+-=)1()1(1。

【2.5】证明：当一条光线通过平板玻璃时，出射光线方向不变，只产生侧向平移。

当入射角1i 很小时，位移t i nn x 11-=∆。

光学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波长为500纳米，其频率是多少？A. 3.33×10^15 HzB. 6.00×10^14 HzC. 5.00×10^14 HzD. 4.00×10^14 Hz2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的折射3. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是粒子B. 光是横波C. 光是纵波D. 光是电磁波4. 以下哪个不是光的衍射现象？A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 圆孔衍射D. 折射5. 光的全反射现象发生在什么条件下？A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角二、简答题（每题10分，共20分）6. 请简述光的干涉条件。

7. 什么是光的偏振现象？请举例说明。

三、计算题（每题15分，共30分）8. 假设有一个单缝衍射实验，缝宽为0.5毫米，光波长为500纳米，求第一级暗纹与中央亮纹之间的距离，假设观察屏到缝的距离为1米。

9. 一个光束从空气射入水中，折射率为1.33。

如果入射角为30度，请计算折射角。

四、论述题（每题15分，共30分）10. 论述光的波动性与粒子性的实验证据。

11. 讨论全反射在光纤通信中的应用。

答案一、选择题1. B. 6.00×10^14 Hz（根据公式v = c/λ，其中v是频率，c是光速，λ是波长）2. D. 光的折射（折射不属于干涉现象）3. B. 光是横波（偏振现象表明光的振动方向与传播方向垂直）4. D. 折射（折射是光从一种介质进入另一种介质时方向的改变，不是衍射现象）5. C. 入射角大于临界角（全反射发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角）二、简答题6. 光的干涉条件是两束光的频率相同，相位差恒定，且光程差小于或等于半个波长。

7. 光的偏振现象是指光波振动方向的特定取向，例如通过偏振片的光只在一个平面上振动。

中科大光学补考试卷您的姓名： [填空题] *_________________________________1、有关光的本质，下列表述中不正确的是（）。

[单选题] *A、光是某一波段的电磁波B、不同波长的光给人以不同颜色的感觉C、光的波动性寓于光的干涉、衍射和偏振等现象之中D、光的粒子性表现在与物质作用时E、光是连续地被发射和被吸收的，光流具有连续性的结构(正确答案)答案解析：1-1光的波粒二象性2、光线从空气进入某种液体，它的传播速度（）。

[单选题] *A、增大B、减小(正确答案)C、保持不变D、先减小，后增大E、先增大，后减小答案解析：几何光学定律3、光的独立传播定律是指来自不同光源的光线沿不同方向在同一瞬间通过空间同一点时，各光线（）。

[单选题] *A、互相影响B、互相干扰C、互不影响(正确答案)D、会混合E、发生折射答案解析：几何光学定律4、光的反射定律是指入射光线、反射光线和分界面的法线位于同一平面内，入射光线、反射光线位于法线的两侧，并且（）。

[单选题] *A、入射角=反射角B、入射角>反射角C、入射角<反射角D、│入射角│=│反射角│(正确答案)E、以上均不对答案解析：几何光学定律5、（）为入射线、折射线与法线在同一平面内，入射角正弦与折射角正弦之比，等于第二种介质的折射率与第一种介质的折射率之比。

[单选题] *A、反射定律B、折射定律(正确答案)C、传播定律D、可逆原理E、马吕斯定律答案解析：几何光学定律6、沿着一定线路传播的一条光线，可以沿（）从相反方向返回通过发光点。

[单选题] *A、平面B、直线C、原路(正确答案)D、折线E、不同方向答案解析：几何光学定律7、下列图中错误的是（）。

[单选题] *A、 n`>nB、n`>n(正确答案)C、n`>nD、n2>n1E、n`<n答案解析：几何光学定律8、一个5cm高的物体放在球面镜前10cm处，成1cm高的虚像，横向放大率和像的位置（）。

817光学参考答案（2007~2012）说明：该参考答案为考研期间通过参考各类习题解答，光学类教材以及根据自己所学所理解的知识所编写，部分题目为作者和同学商讨之结果，或有别于其他参考书，见仁见智。

该答案原稿为考研期间整理，其中2010~2011年答案为谢红同学整理，电子档由陈曼同学完成，文中插图由本人整理。

邮箱：ygm01@主要参考书：[1]物理光学与应用光学（第二版）. 石顺祥, 王学恩, 刘劲松. 西安电子科技大学出版社.[2]物理光学与应用光学学习指导书（第二版）.石顺祥,马琳,王学恩.西安电子科技大学出版社.[3]应用光学（第四版）. 李林. 北京理工大学出版社.[4]物理光学（第三版）. 梁铨廷. 电子工业出版社.[5]光学学习指导. 王磊, 刘彦允, 聂娅. 清华大学出版社.[6]工程光学（第三版）. 郁道银, 谭恒英. 机械工业出版社.[7]应用光学试题与解析. 赵钢. 中国科学技术大学出版社.[8]光学指导—考研参考书. 丁文革. 清华大学出版社.[9]光学. 母国光, 战元龄. 高等教育出版社.上帝的骰子2013年5月16日2007年光学答案1.解：由于x 每增加4m µ,相位增加π2,故沿x 方向每增加单位长度，相位增加量为mm mk x /10571.1423×==µπ沿y 轴相位不变化，故,0=k y 故2222(k k k y x z cy −−=）π=1.3851910−×mm 故z=0平面上，t=0时刻相位为：ϕϕ0+=x kx又由x=-5m µ,0=ϕ得πϕ5.20= 故:)5.210385.110571.1()(330),,(πϕ+×+×+++==z x i z y x i e k k k e z y x E z y x 可见波法线在xoz 面内，波法线方向与z 轴夹角为，3648arctan==kk zx α2.解:(1)301=θ47.19sin sin sin 102210==n n n θθ设入射光振幅为E,则E ii ip 2==据菲涅尔公式：）（）（ 47.1930sin )47.30sin(sin )sin(2121−−=+−−==θθθθE E r isrs s =240.0−159.0)tan()tan 2121=+−==θθθθ（EE r iprp p故反射率%14.40414.0)(2122==+=r r p s R 反射光振动面与入射面夹角为48.56arctan==rr ps α(2）31.56arctan==nnB θ69.33902=−=θθB设M 转动后入射平面与图面夹角为0，则:θcos E Ei is= θsin E E i ip =3846.0)sin()sin(22−=+−−==θθθθB B isrs s EEr 0=r p故θcos 3846.0E r E Ei s is rs−== 0==r E E p ip rp 故θ2202cos 148.0I E I rs ==反 1=P反3.解: 如上图所示光路1光程：(01AD n r = 光路2光程：dAB n r 212((=⇒[]dn n DE AD n CF n BC AB n r r x )())(020112−++−++=−=∆ =d n n n )(2cos 2221−++λθ,10λµ==m h ,21sin sin 112==nn θθ 23cos 2=θdx )15.1(22332−++×××=∆λλ=λλλ35.023>++d 又λ4=≤∆lcx λλm x ==∆⇒4 m=4m x d µλλλ105.0)234(==−−=⇒4.解：由λπβb cV sin =得： 当R d =βπλπβ=b时，V=0mmm 05909.0109086.55=×=−mm 0721.022.1==θλα5.解：暗纹条件：λθn a =sin ......2,1,0=n 求导 λθθ=∆sin a a a λθλθ≈=∆⇒cos 中央明纹角宽度为aλθ22=∆a f f x λθ22=∆⋅=∆⇒ mxfa µλ28.632=∆=⇒6.解:（1）90sin sin 21n n c=θnn c 12sin=⇒θ0111sin sin cos c n u n n n θθ===u n n u n sin sin 22210=−=⇒（2）1.52.162.1arcsin 22−=u7.解: 如上图示入射光:快）(cos 0t A E y ω= t A E z ωcos 0= 20=eA A 通过晶片后：），2cos(0πω+=t A E y t A E e z ωcos ,=m d d n n e 501062.122−×=⇒−==λππδ设θ为振动方向与y 轴夹角，57.2621arctan ==θ8.解：U n ⋅=3302γσλπδ V n U 750523302==⇒γσλλ光线通过A 晶体后偏转 90成为e 光22202220cos 112sin 21tan +−=（e e n n n θθθα.0tan ==∆⇒ααx 间隔d n 0)2−=θλπcos sin )(222200+=θθθe ee n n n n n π844=9.解:设入射左旋圆偏光为:=+=t A E t A E y x ωπωcos )2cos(2141波片: 22111πλπϕ=−=d n n o e )(4111o e n n d −=⇒λ对2λ: d n n o e 222,2−=λπϕ 442112212,πλλπϕ≈−−=⇒o e o e n n n n 故：+=+=)4cos(2cos(21πωπωt A E t A E y x ，，，，） 0424<−=−=πππδ⇒出射光为左旋椭圆偏光。

复习题一参考答案1、证明：由图可知3221r i i r '=== 由折射定律可得：11sin 'sin n i n r =33sin 'sin n i n r = 所以 13i i =又由反射定律可得：'11i i =故 '13i i =所以P 1平行于P 2。

2、解：物镜做放大镜时5250'==物f β可得：'50f mm =物又望远镜的放大率为：''5f f Γ=-=物目所以 10'-=目f ，望远镜筒长 ''50(10)40L f f mm =+=+-=目物3、解：40,30mm f mm '=-= ， 由高斯公式''111f-= 得'120mm = 即光源像在透镜后120mm 处。

又 3)40/(120'-=-==β，由题列出以下方程'12040160-=+=''111f -= =1/30 解得mmmm mm mm 40,120120,40'22'11=-==-= ，'40/(120)1/3β==-=-4、解：物体先经过第一个透镜成像'111160l d -=-解得 '16060d l d=-'11160606060dl dd l dβ--===-- ，第一透镜的像再经过第二透镜成像，由过渡公式可得：d d d d d d l l -=--=-=6060602'12，由高斯公式有：d ddl 160112'2=--，解得：602'2d l =60602'22d l l -==β，因为560606021-=-⋅--==d d d βββ，解得：mm d 300=透镜焦距mm d f f 300'2'1===，mm d l 150060300300602'2=⨯==，则物像共轭距为：mm l d l L 1860150030060'21=++==+=5、（1）棒两端点到透镜的距离分别为12220,180mm mm =-=- ，根据高斯公式''111f-= 得''12183.3,225mm mm == ，像的长短''2141.7mm ∆=-= （2）mm y mm 40,200=-= 根据高斯公式''111f=- 得'200mm = ，''2001200y y β====-- ，'40y y mm β==-6、对单正透镜来说mm f mm l 20,100'11=-=,因此有'111110020l -=-所以mm l 25'1= ，对负透镜来说，''212251015,20l l d mm f mm =-=-==-，有'11111520l -=-所以mm l 60'2=，即最后像位置在负透镜后60mm 处。

<光学>期终试卷(一)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.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1.337)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A.1/2倍B.1倍C.2倍D.4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> V e ,n<n eB.正晶体,V0> V e, n.> n eC.负晶体,V0< V e n.> n eD.正晶体,V0< V e, n> n e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0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,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3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,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1.5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0.25mm 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1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦8. 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 3.50m,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0.1650m -1 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. 五.1. 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=1.50, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=1.50和n 4=1.75. 平凸透镜 与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为 1.62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0.04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 =1.6584, n o =1.4864.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题2.5分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度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1.00cm,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1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25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②nm３．一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 1.5,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④cm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1.1297mm 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0.5362mm,如果原来D>>d ，现将幕移到50.00cm 后，幕上相邻亮纹间的距离增到Δx ’ 为0.8043mm ,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2.131410-⨯cm 2/V 2。

信息光学习题问答题1.傅里叶变换透镜和普通成像透镜的区别。

答： 普通透镜 要求共轭面无像差，为此要消除各种像差。

由几何关系可计算平行光入射在透镜后焦面得到的像高，因为u f h cos /ηλ=。

λ=ηλη==⋅=uu f u u ftgu f h sin ,cos cos sin 傅里叶变换透镜频谱面上能够获得有线性特征的位置与空间频率关系。

ηλ=f h 普通透镜和傅里叶透镜对平行光输入在后焦面上光点的位置差称频谱畸变。

321sin 'fu u f ftgu y ≈-=∆普通透镜只有在u 很小时才符合傅里叶变换透镜的要求。

要专门设计消除球差和慧差，适当保留畸变以抵消频谱畸变。

2.相干光光学处理和非相干光光学处理的优缺点。

答：非相干光处理系统是强度的线性系统，满足强度叠加原理。

相干光信息处理满足复振幅叠加原理。

因为复振幅是复数，因此有可能完成加、减、乘、除、微分、积分等多种运算和傅里叶变换等。

在非相干光学系统中，光强只能取正值。

信息处理手段要少。

相干光学信息处理的缺点：（1）相干噪声和散斑噪声。

相干噪声：来源于灰尘、气泡、擦痕、指印、霉斑的衍射。

产生杂乱条纹，对图像叠加噪声。

散斑噪声：激光照射漫反射物体时（生物样品，或表面粗糙样品），物体表面各点反射光在空间相遇发生干涉，由于表面的无规则性，这种干涉也是无规则的，物体表面显出麻麻点点。

（2）输入输出问题相干光信息处理要求信息以复振幅形式在系统内传输，要制作透明片和激光照明。

而现代电光转换设备中CRT ，液晶显示，LED 输出均为非相干信号。

（3）激光为单色光，原则上只能处理单色光，不能处理彩色图像。

非相干光处理最大优越性是能够抑制噪声。

3.菲涅耳衍射和夫琅和费衍射的区别与联系。

按照近似程度的不同，衍射场的计算可分（1）菲涅尔衍射―――――观察屏离衍射物不太远（2）夫琅和费衍射―――――光源与观察屏距屏都相当于无穷远当满足菲涅耳衍射的充分条件[]2max20203)()(81y y x x z -+->>λ时)](2exp[*),()exp(12z)()(jk exp )y ,x (z j jkz)exp )y x,(220002020000y x zkj y x U jkz z j dy dx y y x x U U +λ-+-λ=⎰⎰∞∞＝〔（－可近似为000202000022)(2exp )(2exp ),()(2exp )exp(1),(dy dx y y x x z j y x z k j y x U y x z k j jkz z j y x U ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+λπ-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+λ=⎰⎰∞∞-z 增大到可略去，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+z y x jk 2exp 2020π<<+λπ22)(2max2020z y x 或max 2020)(21y x z +λ>>该范围内的衍射为夫琅和费衍射{})y ,x (U )zy x jk exp(z j )jkz exp(dy dx )y y x x (z j exp )y ,x (U )z y x jk exp(z j )jkz exp()y ,x (U 00020000000222222F +λ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+λπ-+λ=⎰⎰∞∞-观察面上的场分布正比于孔径面上出射场的傅里叶变换。