河南理工大学《现代光学》9102试卷
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东南大学考试卷(A卷)课程名称现代光学基础考试学期08-09-2 得分Array适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分)1. 下列四种说法正确的是:()A 游泳池的实际水深比站在池边的人所感觉到的水深要深B 二氧化碳(n=1.63)中的凸透镜(n=1.50)将具有会聚性质C 空气中的凸薄透镜对一切实物构成一倒立实象D 空气中的凹薄透镜对实物均得一正立的虚象2. 光束由介质Ⅱ射向介质Ⅰ,在界面上发生全反射,则光在介质Ⅰ、Ⅱ中的传播速度v1和v2的大小为:()A、v1>v2B、v2>v1C、v1=v2D、无法判别v1、v2的大小3.一物点的各光线经透镜会聚成一个像点,各光线的光程应()。
(可从极大值、极小值、相等、不相等中选择)。
4.. 两个薄凸透镜,焦距分别为f1和f2,将它们叠在一起组成一个系统,则其总的焦距应是:()A. f = f1+f 2B. f= - f1f2/(f1+f2)C. f = f1f2/(f1+f2)D. f = (f1+f2)/f1f25. 做杨氏双缝干涉实验时,若用单色自然光照射狭缝光源S,在屏幕上能看到干涉条纹.若在双缝S A和S B的前面分别加一同质同厚的偏振片P A、P B,则当P A与P B的偏振化方向相互( )时,在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹。
6. 强度为I0的单色光依次通过尼科尔棱镜N1 、 /2波片C 、和尼科尔棱镜N2,N1与N2 的主截面相互垂直,波片的光轴与N1 的主截面成30O角,从N2 透射出的光的强度为( )7. 光以60°的入射角射到一玻璃板上,一部分光反射一部分光折射,观察到反射光和折射光互成90°角,则此玻璃的折射率为(),反射光的偏振态为()。
共7 页第1 页共 7 页 第 2 页 8. 如图所示观察液体尖劈薄膜等厚干涉装置,要加大条纹间距,可选择:( )A. 增加液体尖劈的劈角B. 加强光强C. 换用折射率较小的液体D. 劈角大小不变而加长劈边9. N 条狭缝的夫琅和费衍射,衍射的总能流是缝宽相同的单缝夫琅和费衍射光能量的( )倍,衍射中央主极大光强将增大( )倍。
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 ) 。
河南理工大学2012~2013学年第 1 学期各位监考老师和考生请注意:1.本试卷的选择题答案涂在答题卡上;答题卡上的准考证号为学号的后9位,试卷类型涂A 。
(若不填涂,选择题按0分计)2.考试结束后,请监考老师把试卷按班级分A、B卷分别收齐,答题卡按班级收齐装入答题卡袋内和试卷一齐送交教务处负责考试人员。
3.考试结束后各班班长把《大学物理单元自测》收齐送到理化学院108室。
1.在匀强磁场B中,取一半径为R的圆,圆面的法线n与B成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量==⎰⎰⋅SmSBdΦ_______________________.2.在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I,则圆心O点的磁感强度B的值为_________________.3.图示一平面简谐波在t = 2 s时刻的波形图,波的振幅为0.2 m,周期为4 s,则图中P点处质点的振动方程为___________________________.4.两相干波源S1和S2的振动方程分别是)cos(1φω+=tAy和)cos(2φω+=tAy.S1距P点3个波长,S2距P点4.5个波长.设波传播过程中振幅不变,则两波同时传到P点时的合振幅是________________.5.在双缝干涉实验中,双缝间距为d,双缝到屏的距离为D (D>>d),测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x,则入射光的波长为_________________.6.一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成45°角.已知通过此两偏振片后的光强为I,则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________.10分)(磁导率μ0),半径为R,通有均匀分布的S (长为1 m,宽为2 R),位置如右图中画斜2.(本题7分)如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,设此简谐波的频率为250 Hz,且此时质点P的运动方向向下,求(1) 该波的表达式;(2) 在x=100 m处质点的振动方程3.(本题5分)曲率半径为R的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层,如图所示.波长为λ的平行单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环.设平凸透镜与平板玻璃在中心O点恰好接触.求:(1) 从中心向外数第k个明环所对应的空气薄膜的厚度e k.(2) 第k个明环的半径r k。
<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.论述题(10分)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=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 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 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。
光学考试试卷(附答案)光学考试试卷(附答案)班级姓名学号成绩⼀、填空题(本⼤题共9题,每题2分,共18分)成像规律为。
2.单⾊光垂直⼊射到由两块平板玻璃构成的空⽓劈尖中,当把下⾯⼀块平板玻璃缓慢向下移动时,则⼲涉条纹,明暗条纹的间隔。
3.在夫琅和费单缝衍射中,缝宽为b,缝屏间距为L,波长为,零级条纹的宽度为,⼀级暗条纹的宽度为。
4.曲率半径为R的凹球⾯镜的焦距为,若将球⾯镜浸⼊折射率为n的液体内,该系统的焦距为。
5.在光栅衍射中,第三级缺级,则光栅常数与缝宽的⽐为;还有第级主极⼤缺级。
6.在菲涅⽿圆孔衍射中,对轴线上的P点离圆孔越近,波带数越;对给定的P点,孔径越⼩,波带数越。
7.当物处于主光轴上⽆穷远处,⼊射光线平⾏于主光轴,得到的像点称为;在通常情况下,薄透镜成像的⾼斯公式是。
8.主平⾯是理想光具组的⼀对共轭平⾯;节点是理想光具组的⼀对共轭点。
9.在洛埃镜实验中,将屏移⾄与玻璃平板相接触,则在接触处出现的是条纹,这⼀事实证实了。
1.⽤半波带法研究菲涅⽿圆孔衍射时,圆孔轴线上P点的明暗决定于(A )圆孔的直径;(B )光源到圆孔的距离;(C )圆孔到P 点距离;(D )圆孔中⼼和边缘光线到P 点的光程差2.⼀发光点位于凹球⾯镜前40cm 处,镜⾯曲率半径为16cm ,则象距为(A )-10cm ;(B )-20cm ;(C )-30cm ;(D )-40cm3.为了测定⾦属丝的直径,可把它夹在两平板玻璃的⼀端,测得两相邻⼲涉条纹的间距为d ,若⾦属丝与劈尖的距离为L ,所⽤单⾊光的波长为λ,则⾦属丝的直径为(A )L λ/d ;(B )λd/L ;(C )λd/2L ;(D )L λ/2d4.在夫琅和费双缝衍射中,零级包迹中含有11条⼲涉条纹,必须满⾜下列条件(缝宽为b ,缝间不透明部分为a )(A )a=2b ;(B )a=3b ;(C )a=4b ;(D )a=5b5.⼀双凹透镜折射率为n ,置于折射率为n '的介质中,则下列说法正确的是(A )若n>n ',透镜是发散的;(B )若n>n ',透镜是会聚的;(C )若n '>n ,透镜是发散的;(D )双凹薄透镜是发散的,与周围介质⽆关 6.空⽓中,薄透镜的横向放⼤率为(A )f/x ;(B )x/f ;(C )-f/x ;(D )-x/f7.在玻璃表⾯镀上⼀层透明的MgF 2(n=1.38)薄膜,对于波长为λ的⼊射光,增透膜的最⼩厚度为(A )λ/2;(B )λ/4;(C )λ/2n ;(D )λ/4n8.夫琅和费单缝衍射中,零级中央亮条纹的光强为I 0,光波波长为λ,当缝两边到屏上的P 点的光程差为λ/4时,P 点的光强约为(A )I 0/2;(B )I 0/4;(C )2I 0/5;(D )4I 0/59.将折射率为n 1=1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为n 2=1.10,试问:全反射的临界⾓为(A )50.110.1arcsin;(B )50.110.1arccos ;(C )1.10/1.50;(D )1.50/1.10 10.在迈克尔逊⼲涉仪的⼀条光路中,放⼊⼀折射率为n 、厚度为h 的透明介质⽚后,两光束光程差的改变量为(A )2(n-1)h ;(B )2nh ;(C )nh ;(D )(n-1)h三、作图题:(本⼤题1题,10分)⽤作图法求出物点S 的像点。
1 / 7东 南 大 学 考 试 卷(A 卷) 课程名称 现代光学基础 考试学期 07-08-2 得分 适用专业 考试形式 考试时间长度 分钟 一选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分,) 1. 光从如图所示的A 点传到B 点所经历的光程为( ) (图中左边介质折射率为n 1,光在其中的传播速度为1v ; 右边的介质折射率为n 2,光在其中的传播速度为2v ;真空中的光速为c )。
(A )AC CB + (B )12()AC CB c v v + (C )1212()AC CB v v n n + (D )21()()n AC n CB + 2. 由同一点光源分出两束光a和b,光束a在折射率为n 的介质中通过了距离r 达到P点,光束b在真空中通过了距离nr 后也达到P点,则P点是( ) A.干涉极大 B.干涉极小 C.a和b是非相干叠加 D.无法确定 3.一束波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明膜,要使反射光加强,膜的厚度至少为( ) 。
A ,λ/4n ; B ,λ/2n ; C ,λ/4; D ,λ/2 4. 在杨氏双缝干涉试验中,若将两缝的间距加倍,则干涉条纹的间距( ) (A )是原来的两倍 (B )是原来的四倍 (C )是原来的四分之一 (D )是原来的二分之一5. 用半波带法研究菲涅尔圆孔衍射的结果说明,圆孔轴线上的P 点的明暗决定于:( )(A ) 圆孔的大小; (B ) 圆孔到P 点的距离;(C )半波带数目的奇偶; (D )圆孔半径与波长的比值。
6. 在夫琅和费单缝衍射实验中,当单缝后的透镜L 2垂直于光轴向上微微移动时,衍射条纹将( ) 。
A ,向下平移B ,向上平移C ,不变D ,变模糊B7.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的光栅上时,其光栅方程为( ) 。
A,b sinθ=kλ;B,(d-b)sinθ=kλ;C,d sinθ=jλ;D,Nd sinθ=jλ8.曲率半径为R的球面镜的焦距为,若将球面镜浸入折射率为n 的液体内,该系统的焦距为。
河南大学物理与信息光电子学院2004-2005学年第一学期期末考试《光学》试卷A 卷参考答案及评分标准一、填空题(每题3分,共18分)⒈ 频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
⒉ 菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射。
⒊21f f M ''-= 。
⒋ 散射 。
⒌ 。
λνhp h E ==, ⒍ 振幅、相位。
二、选择题(每题3分,共 12 分)⒎ C ⒏ B ⒐ A ⒑ B三、简答题(每题5分,共 10 分)⒒ 答:分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三种。
⒓ 答:“激光”是光受激辐射放大的简称,英文名称为“laser ”,它通过辐射的受激发射而实现光放大。
它的特点是单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等。
……四、计算题(每题10分,共60分)⒔ 解:∵λd r j y 0= ,j = 0、 1。
∴ ⑴ ()08.01064004.0500170=⨯⨯⨯-=∆=∆-λd r jy (cm );⑵ 42106405004.001.02270πππλπϕ=⨯⨯⨯⨯=⋅=⋅=∆-r yd j 。
⒕ 解:∵W m h +=221υν∴ ⑴ 26.288.1106.1103001031063.6211998342≈-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-=---W hc W h m λνυ (eV )⑵ 53119109.81011.9106.126.22⨯≈⨯⨯⨯⨯=--υ (m/s )。
⒖ 解:∵.sin ,43.1sin ,sin ,10b k b tg f tg y k λθλθθθθ=±=≈'⋅= ∴ ⑴ 078.01001101.54643.143.1610≈⨯⨯⨯='=-f b y λ(cm );⑵ 055.01001101.546161≈⨯⨯⨯='=-f b k y λ(cm );⑶ 164.01001101.546363≈⨯⨯⨯='=-f b k y λ(cm )。
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。
13分,共18分)⒈ 可见光在 谱中只占很小的一部分,其波长范围约是 nm 。
⒉ 衍射可分为 和 两大类。
⒊ 显微镜放大本领的数学表达式为 。
⒋ 傍晚日落时看到太阳呈红色,这是由于光的 的缘故。
⒌ 表示光的相速、群速及二者关系的数学表达式分别为 、和 。
⒍ 通常把既能记录光波 的信息,又能记录光波信息的摄影称为全息照相。
3分,共 12 分)⒎ 如果某一波带片对考察点露出前5个偶数半波带,那么这些带在该点所产生的振动的振幅和光强分别是不用光阑时的多少倍? ( )A. 5 、10B. 10 、 50C. 10 、100D. 50 、100⒏ 将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n ′(>n )的介质中,则 ( )A. 凸透镜会聚、凹透镜发散B. 凸透镜发散、凹透镜会聚⒐下列哪一个是瑞利定律的数学表达式?()A.-=exp(IIαad ) B.)exp(0AClII-=C.(fI=λ)λ-4 D. Tλm= b⒑n 1 = 1 的空气对于n 2 = 1.5 的玻璃而言,其布儒斯特角i10 约为()A. 40°B. 42°C. 55°D. 56°5分,共10 分)⒒你对“迈氏干涉仪”知多少?⒓你对“激光”知多少?234⒖ 波长为546.1 nm 的平行光垂直地射在1 mm 宽的缝上,若将焦距为100 cm 的透镜紧贴于缝的后面,并使光聚焦到屏上,试问衍射图样的中央到 ⑴ 第一最大值;⑵第一最小值;⑶ 第三最小值的距离分别为多少?⒗ 高5 cm 的物体距凹面镜顶点12 cm ,凹面镜的焦距是10 cm ,试求像的位置及高度。
⒘ 请按以下要求设计一块光栅:① 使波长600 nm 的第二级谱线的衍射角小于30°,并能分辨其0.02 nm 的波长差;② 色散尽可能大;③ 第三级谱线缺级。
则该光栅的缝数、光栅常量、缝宽和总宽度分别是多少?用这块光栅总共能看到600 nm 的几条谱线?56。
现代光学基础试卷及答案东 南 大 学 考 试 卷(A 卷)课程名称 现代光学基础 考试学期 10-11-2 得分 适用专业 考试形式 闭卷考试时间长度 120分钟一、选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分)、1. 将折射率为1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为1.10,试问光线从有机玻璃射向有机玻璃与油的界面时全反射临界角是( A )A、arcsin(1.10/1.50);B、1.10/1.50;C、arctan(1.10/1.50);D、arccos(1.10/1.50);E、arctan(1.50/1.10)。
2. 杨氏实验装置中,光源的波长为600nm,两狭缝的间距为2mm,试问在离缝300cm处的光屏上观察到干涉花样的间距是多少毫米( B )A、4.5mm;B、0.9mm;C、3.1mm;D、4.1mm;E、5.2mm。
3.在下列光的实验中,正确的说法是:( A )A、法布里-珀罗干涉仪是多光束干涉仪;B、迈克耳逊干涉仪是分波面干涉仪;C、夫琅禾费衍射是一种近场衍射;D、杨氏双缝干涉是分振幅干涉仪。
4. 一物体置于焦距为8cm的薄凸透镜左边12cm处,将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一个透镜右侧30 cm处,最后成像的性质是:( E )A、倒立的实像;B、放大的虚像;C、放大的实像;D、缩小的虚像;E、成像于无穷远处。
5. 假定汽车车灯的波长是500nm的绿光,汽车两个前车灯的间距为1.22m,人眼在夜间的瞳孔直径D=5mm,考虑光波衍射所产生的影响,人眼能区分两只汽车前灯的最大距离是多少公里( C )?A、1km;B、3km;C、10km;D、30km;E、100km。
6. 对于理想光具组基点和基面的描述,以下说法错误的是( B )A. 主点是一对共轭点;B. 焦点是一对共轭点;C. 节点是一对共轭点;D. 两主平面上的任一对等高点共轭。
7.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一折射率为n,厚度为d的透明介质片,放入后两光路的光程差改变量为:( A )A、2(n-1)d;B、2nd;C、nd;D、(n-1)d。
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河南理工大学9102年《现代光学》试卷
一、 名词解释(本题 25分,每空5分)
1.设
备
误差
、
人
为
误
差
、
系
统
误
差
、
粗
大
误
差
(P2)
设备误差主要来源于读数或示值装置误差、基准器误差、附件误差和光电探测电路的误差。
由于人眼分辨力有限,操作者水平不高和固有习惯、感觉器官的生理变化等引起的误差。
在同一条件下多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变,测量条件改变时,按照确定规律变化的误差成为系统误差。
超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差。
例如,读错、计算错误、仪器调整错误或实验条件突变等引起的误差。
2.量子效率 (P38) 量子效率是评价光辐射探测器性能的一个重要参数,它是指在某一特定波长上每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数之比。
3.噪声等效功率(NEP ) (P39) 噪声等效功率又称最小可探测功率Pmin 。
它定义为入射到探测器上正弦调制的均方根辐射通量
所产生的均方根信号电压 正好等于均方根噪声电压 时,入射到探测器上的辐射通量。
4.光电倍增管(PMT ) (P41) 光电倍增管是建立在光电子发射效应、二次电子发射效应和电子光学理论基础上,能够将弱光信号转换成电子并获得倍增效应的真空光电发射探测器件。
5.点扩散函数(PSF )
(P94)
在非相干照明条件下,如物点经光学系统成像的辐照度分别为h(u,v),则其归一化辐照度分布
就称为点扩散函数,用符号PSF(u,v)表示,并可写成:
1、积分球的用途 (P81) (1) 光接收器 作为光接收器,被测光经过积分球上的小孔进入球内,在积分球内壁上安装一个或两个光探测器。
由光探测器输出的光电流与积分球内壁的照度成正比,即与进入积分球的光通量成正比。
再根
据输出光电流的变化,进而计算出积分球内光通量的变化。
(2) 均匀照亮的物面
在积分球内壁上与出光孔对称地均匀设置几个灯泡。
由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面,用它可作为被测光学系统的亮度均匀、大视场的物面。
该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性测量。
(3) 球形平行光管
带有准直物镜、灯泡、和黑、白塞子的积分球称为球形平行光管,它用于测量望远系统的杂光系数。
测量时,通过光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像的照度,也就是光电探测器分别测得的对应指示值,经过计算即可得到被测望远镜的杂光系数。
1. (P64)
图中,O 是平行光管物镜,L 是被测透镜,y 是位于平行光管物镜焦平面上的一对刻线A 和B 之间的间距。
这一对刻线经过平行光管物镜后成像在无限远处。
再经过被测透镜L 后,在它的焦平
面上得到的像分别为 和 ,它们之间的间隔距离为 。
原理就是通过测量像的间隔距离 的大小,然后计算出被测透镜的焦距的。
由图可看出如下两关系式:
由几何关系可以看出 ,因此可得:
所以:
平行光管发出的平行光束射向正透镜,再经过负透镜射出,进入带目镜测微器的前置镜。
轴向移动负透镜,当前置镜的分划板上清晰而无视差地呈现平行光管玻罗板的刻线像时,用目镜测微器测出其中一组刻线像的间距y 1’;取下正、负透镜,前置镜就直接对着平行光管,再用目镜测微器测量同一组刻线像的间距y 2’。
可求得这个伽利略望远系统的视放大率为
二、 作图题(本题 10分,每题10分)
级: 姓名: 学号:
………………………密……………………………………………封……………………………………………线………………………………
第2
由此测得被负透镜的焦距计算公式为
2、干涉条纹图样对比度降低的普遍原因
(P198)
(1) 光源的时间相干性和空间相干性;
(2) 相干光束的光强不相等;
(3) 杂散光的存在;
(4) 各光束的偏振状态有差异。
3、杂散光的影响及消除措施 (P211)
平行光在标准参考模板的上表面和被测件的下表面都会反射一部分光而形成非期望的杂散光。
由于激光的相干性能非常好,这些杂散光叠加到干涉场上会产生寄生条纹和背景光,影响条纹的对
比度。
消除措施:将标准参考平板做成楔形板,以使标准平板上表面反射回来的光线不能进入干涉场。
同样,将被测件做成楔形板或在其背面涂抹油脂,也能消除或减小被测件下表面产生的杂散光影响。
整个系统的所有光学面上均应镀增透膜。
4、光波表达式三项的含义 (P227)
第二项表示一个与物体光波相同的透射光波,这个光波具有原始光波所具有的一切性质。
如果
迎着该光波观察,就会看到一个和原来一模一样的“物体”,该光波就好像是“物体”发射出似的。
所以,这个透射光波是原始物体波前的再现。
由于再现时实际物体并不存在,该像只是衍射光线的
反向延长线所构成,所以称为原始物体的虚像或原始像。
第三项所表示的光波是比照明光波更偏离z 轴的光束波前,偏角比 大一倍左右。
前的
负号表示再现光波与原始光波在相位上是共轭的,即从波前来讲,若原来物体光波是发散的话,则
该光波是汇聚的。
此处,原始物体光波是发散的,所以,这一项所表示的光波在全息图后边某处形
成原始物体的一个实像。
第一项是在照明光束方向传播的光波,它经过全息图后不偏转。
仅造成一种均匀的背景, 包含物体上各点所发射光波的自相干和互相干分量,一般使得全息图表面出现一种均匀颗粒
分布或斑点图像。
再现时,产生“晕状雾光”,当物体亮度较小时,该项作用不明显;当物体较小时
在像的方向上不产生衍射光束,此时可以忽略不计。
5、激光器热稳定装置 (P176) 在激光器外面放一个波形管,其作用是与激光器外表面保持良好的弹性接触。
同时,波形管是用导热性比较好的金属材料做成的,如不锈钢或磷青铜。
波形管周围填充着具有相当低的导热系数
和相当高的比热容的绝缘材料,如颗粒状的氧化镁。
在氧化镁的外面是导热较好的材料做成的套筒。
两端用绝缘材料环将波形管与套筒之间的绝热材料封住。
整个装置的作用是使激光器沿长度方向的温度梯度减少,同时使装置维持在较低的工作温度上,从而减少变形。
6(P189)
1栅衍射干涉法测量直线度原理 (P176) 光栅衍射干涉法是以激光束作为直线基准的基础上,又以光的干涉原理进行读数来进行直线度测量的。
光栅衍射干涉法以光栅做敏感元件,以双面反射镜组两反射面夹角的中分线为直线基准。
HeNe 激光器发出的光经扩束系统、分光镜,射向光栅,光栅的刻线方向垂直于纸面,平行于拖板的底面。
入射光经光栅调制,产生各级衍射光,其中+1和-1级衍射光线分别垂直投射到双面反射镜组的两个反射面上。
这样, 级衍射光经双面反射镜组的两个反射面反射后,沿原路返回到光栅,再次经光栅衍射,+1级的+1级衍射光(+1,+1)与-1级衍射光(-1,-1),沿原入射光方向反向射出并产生干涉。
光路中石英晶片的作用是利用石英晶体的双折射性能产生偏振方向相互垂直的两路偏振光,并使这两路偏振光发生移相,两路相干光经分光镜反射后投射到偏振分光镜上,由分光镜将偏振光方向1互相垂直且相移为90o
的两路相干光束分开,分别由光电探测器接收。
测量时,可令光栅固定在拖板上,滑板匀速地从导轨的一端移向另一端,导轨在垂直平面内的直线度偏差使滑板及光栅随之有垂直于栅线方向的上下位移,即栅线相对于双面反射镜组的两反射面夹角的平分线有上下位移,于是干涉光强信号发生变化。
可以证明,当光栅位移量x 等于一个光栅系数d 时,光强信号有4个周期的变化,即干涉光强信号变化一个周期,相当于光栅上下位移1/4个光栅常熟。
根据这一关系,便可测得导轨在垂直平面的直线度的测量不确定度。
该方法测量范围0.1-8m ,测量不
确定度为0.3 。
三、简答题(本题 50分,每题10分)
四、论述题(本题 15分)
级: 姓名: 学号:
………………………密……………………………………………封……………………………………………线………………………………
+1,-1,(-1,-1)
+1,-1, 套筒。