(工程光学基础)考试试题库1

2008 级光电子技术1．在单缝衍射中，设缝宽为 a ，光源波长为 λ ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距 e 暗 = f ，条纹间 a距同时可称为线宽度。

2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转 15°角，则反射光线将转动30° 角。

3．光线通过平行平板折射后出射光线方向 __不变 _ ___ , 但会产生轴向位移量，当平面板厚度为 d ，折射率为 n ，则在近轴入射时，轴向位移量为 d (1 1 。

) n4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为 菲涅耳衍射，另一类为 夫琅禾费衍射 。

5．光轴是晶体中存在的特殊方向 , 当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射。

n <n 的单轴晶体称为负单eo轴晶体 。

6．1/4 波片的附加相位差为 (2m 1) m 0, 1, 2,... , 线偏振光通过 1/4 波片后， 出射光将变为 椭圆 2偏振光或圆片遮光 。

7．单个折射球面横向放大率 β = nl，当 -1< β <0 时，成像性质为物像处于球面的两侧， 成倒立缩小像。

n l8．两列波相干的条件 有方向相同的振动分量 、振动频率相同 、 相位差稳定 _。

9. 假设光波的偏振度为 p ，则 p=0 时表示 自然光， p=1 时表示线偏振光 ,0<p<1 时表示部分偏振光。

10. 菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是明的，也可能是暗的，而夫琅和费衍射图样的中心点是明 的。

11. 光波的振动方向与传播方向互相垂直 , 所以光波是横波 。

12. 当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上，其反射光为线偏振光，折射光为_部分 偏振光。

13. 光线通过双平面镜后，其入射光线与出射光线的夹角为50°，则双平面镜的夹角为 25° 。

14. 在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜 M 、 M 严格垂直，则此时发生 等倾（等倾或等 1 2厚）干涉，可观察到中央或明或暗的一系列同心圆环，圆环中央疏、边缘密_（描述条纹特点） , 若M1 ’ 间的厚度每减少 的距离 , 在条纹中心就消失 一个条纹。

与 M 2 215.限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑，限制物体成像范围的光阑称为视场光阑，能够在像平面上获得足够清晰像的空间深度称为景深。

16.光的折射定律数学表达式为n sin I n sin I ，反射定律可看作是折射定律在n n 时的一种特殊情-1-共14页2008 级光电子技术况。

17. 一般获得相干光的方法有两类：分波面法和分振幅法。

18.牛顿环是一种等厚（等倾或等厚）干涉条纹，反射式牛顿环中心总是暗（亮或暗）的。

19.发生全反射的条件为（ 1）光线从光密介质射入光疏介质（2）入射角大于临界角。

20．迈克耳逊干涉仪的一个反射镜移动0.33 mm 时，测得条纹变动192 次，则所用光源的波长为3437.5 nm。

21．光学系统的物方焦点 F 的共轭点是无限远处的像点。

22．从自然光获得线偏振光的方法有三种：（ 1）由反射和折射产生线偏振光（ 2）由晶体的二向色性产生线偏振光（ 3）由晶体双折射产生线偏振光23.检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验的光入射到偏振片上，然后旋转偏振片，若从偏振片射出的光的强度不变化，则入射光为自然光。

若射出的光的强度有明暗变化但不完全消失，则入射光为部分偏振光。

若射出的光的强度在极大和零之间变化，则入射光为线偏振光。

24.对于λ =5100 埃，圆孔直径为 1.22cm，由焦距为 5cm 的透镜产生的夫琅禾费衍射图样的第一暗环的半径是 2.55 m 。

25.光从光疏介质射向光密介质时，反射光会（会、不会）发生半波损失；光从光密介质射向光疏介质时，发射光反射光不会（会、不会）发生半波损失。

26.波长为 550nm 的光射在杨氏双缝上，在距缝1000mm 的屏上量得10 个条纹间距总长为16mm，则其双缝距离为 344 m 。

27.一束自然光由折射率为n=4/3 的水中入射到玻璃上，当入射光为50.82 °时反射光是线偏振光，则玻璃的折射率为 1.64 。

28.用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为λ 的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。

由图可见工件表面有一凹槽。

29.用波长为λ 的单色光垂直照射牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。

若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为 d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于2d 。

30. 振动方向对于波的传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别纵波的一个最明显标志，只有横波才有偏振现象。

二、选择题1.将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b 的狭缝。

若对应于夫琅禾费单缝衍射的第一最小值位置-2-共14页2008 级光电子技术的衍射角θ为π/6 。

试问缝宽 b 的大小为多少？ C（ A）λ /2 （ B）λ（ C）2λ（ D） 3λ（E） 4λ2. 在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角i 57o入射到平玻璃板上。

下列叙述中，哪一种是不正确的？E（A）入射角的正切等于玻璃板的折射率（B）反射线和折射线的夹角为π /2（C）折射光为部分偏振光（ D）反射光为线偏振光（E）反射光的电矢量的振动面平行于入射面3 . 波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b，总缝数为 N，光栅常量为 d 的光栅上，其光栅方程为 C（ A） bsin θ=mλ（ B）（ d- b） sin θ =mλ（ C） dsin θ=mλ（ D） Ndsin θ=mλ（ E） Nbsin θ =mλ4 . 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 的一光屏上观察到干涉花样的间距为多少毫米？B（ A）4.5（ B） 0.9(C)3.1 （ D） 4.1（ E）5.25. 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，两光束的光程差该变量为 A（ A） 2（ n-1 ） d（ B）2nd （ C） nd （D）（ n-1 ） d（ E） nd /26 . 牛顿环的实验装置是以一平凸透镜置于一平板玻璃上。

今以平行单色光从上向下投射，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： D（A）接触点是明的，明暗条纹是等距离的圆环（B）接触点是明的，明暗条纹不是等距离的圆环（C）接触点是暗的，明暗条纹是等距离的圆环（D）接触点是暗的，明暗条纹不是等距离的圆环（E）以上均不正确7.如下图，若 L=100， U=1°代表图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的哪种情况。

C（A）Ⅰ（ B）Ⅱ（C）Ⅲ（ D）Ⅳ8.光学仪器的分辨本领将受到波长的限制。

根据瑞利判据，考虑由于光波衍射所产生的影响，试计算人眼能区分两只汽车前灯的最大距离为多少公里？设黄光的波长λ =500nm；人眼夜间的瞳孔直径为D=5mm；两车灯的距离为d=1.22 m。

C-3-共14页（ A）1 （B）3 （C）10 （D） 30 （E）1009. 一束白光从空气射入玻璃，当光在玻璃中传播时，下列说法错误的是 B（ A）紫光的速率比红光小（ B）红光的频率比紫光大（C）在玻璃中红光的偏向角比紫光小（D）不同色光在玻璃中的波长与各自在真空中波长的比值也不同10.在下列几种说法中，正确的说法是C（A）相等光程的几何距离必然相等（B）几何距离大的其光程必然较大（C）相同的光程必然有相同的对应的真空距离（D）上述说法都不正确11. 右旋圆偏振光垂直通过1/2 波片后，其出射光的偏振态为 C（ A）线偏振光（ B）右旋椭圆偏振光（ C）左旋圆偏振光（ D）右旋圆偏振光（ E）左旋椭圆偏振光12.借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38 的 MgF2透明薄膜，可以减少折射率为n ′=1.60 的玻璃表面的反射，若波长为5000? 的单色光垂直入射时，为实现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为：C（ A ）50? （ B ）300 ? （ C）906 ? （D ）2500 ?13. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过，当一块偏振片旋转180°时，会发生何种现象？ B（A）光强增加然后减小到不为零的极小值（B）光强增加然后减小到零（C）光强始终增加（D）光强增加，尔后减小，然后再增加（E）光强增加，减小，增加，然后再减小14.严格地讲，空气折射率大于１，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时，干涉环将： A（ A）变大（ B）缩小（C）不变（ D）消失15. 一束自然光入射到一个由两个偏振片组成的偏振片组上，两个偏振片的光轴方向成30°角，则透过这组偏振片的光强与入射光强之比为 C（A）3：4 （B） 3 ：4 （C）3：8 （D）1： 8-4-共14页1.试利用符号规则作出下列光组和光线的实际位置。

r= － 40mm , L= － 100mm , U= － 10o, L ′=－ 200mm2.画出虚物点 A 的像点 A＇的位置。

3.如下图，作轴上实物点 A 的像 A′。

4.一表面镀有一层二氧化硅（ n1=1.5 ）膜的硅片（ n2=3.42 ）置于空气中，画出入射光小角度入射时在各介质分界面上的反射光、折射光的S 分量与 P 分量的相位情况。

SiO 2Si5.画出出射光束的成像方向。

-5-共14页2008 级光电子技术6.画出焦点 F、 F＇的位置7.试确定下图中棱镜系统的成像方向。

XyzV8. 用作图法求出下图中物体 AB的像。

-6-共14页2008 级光电子技术9. 下图中 C 为凹面镜的球心，请作图求出物体AB 经凹面镜所成的像。

10.用作图法求出下图中物体 AB 的像。

11.折射率为 n=1.5 的薄膜置于空气中，以大于布儒斯特角的入射光入射时薄膜上下表面上的反射光、折射光的 S 分量与 P 分量的相位情况。

12.画出下图出射光线的成像方向。

13. 下图中 C 为凹面镜的球心，请作图求出虚物A B 经凸面镜所成的像-7-共14页2008 级光电子技术14.在下图中标出轴上物点 A、其像点 A′、角、入射角、折射角、物方孔径角、像方孔径角、球面曲率半径、物距、像距。

15.用作图法求出下图中物体 AB 的像。

四、简答题1.当一束光从空气进入水中时，光束的截面积发生怎样的变化？答：一束光从空气进入水中，由折射定律n1 sin i1n2 sin i2和折射率关系 n1n2，应有 i1 i2。

如图所示，d cosi12d cosi22设 OO d ，光束在空气中的横截面积为，在水中为。