光信121工程光学考试卷

工程光学试题一. 判断（20分, 每题2分）1.在介质中, 光沿直线传播。

（x）2.同种光在不同介质中传播速度不同, 频率不同。

（x）3.全反射发生的条件是光线从光疏介质射向光密介质。

（x）4.孔径角以光线起算转向光轴, 顺时针旋转角度为正, 逆时针旋转角度为负。

（x）5.在共轴球面光学系统中, 横向放大率(=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。

（v ）6.垂直于光轴的物平面, 其共轭像平面也必然垂直于光轴。

（v）7.在眼睛的光学成像系统中, 明视距离就是近点距离。

（ x ）8.物方焦点和像方焦点, 物方主店和像方主点是两队共轭点。

（x）9.对近视眼, 显微镜所成的像应位于近视眼的远点上, 应将目镜向前调。

（v）10.望远镜能使入射的平行光束仍保持平行地射出光学系统。

（v）二. 填空（20分, 每空1分）1.一条入射线经转θ角的平面镜反射, 其反射光线转过 2θ角, 2夹角为α的平面镜, 光线从射入到射出总共反射了n次, 则其出射线与入射线夹角为 2nα。

2、用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法：当β>0时正像 , β<0时倒像。

3.光楔的顶角为α, 则其最小偏向角为（n-1）α。

4.反射棱镜的作用转折光轴、转像、分像（分光、分色）、合像。

5.正常眼的远点距为无穷远 , 近点距为眼前 100 mm, 视度调节范围为 10 屈光度, 明视距离为250 mm。

6.设计一个τ=5x的放大镜, 其焦距f’= 50 mm。

7.已知某望远镜物镜焦距f1’=250mm, f2’=25mm, 则该望远镜焦距f’= ∞ , 光学筒长L= 275 mm, 放大倍数τ= -10 , 此望远镜为开普勒（开普勒/伽利略）望远镜。

8.某人眼睛在放松状态下只能将位于眼睛前方0.5m处的物体成像在视网膜上, 则此人眼睛的度数为—200 度, 应该戴一副焦距f’=—500 mm的眼镜。

三. 作图（20分, 每题5分）1.完成光路图, 标出A的像A’, 保留作图痕迹。

光纤光学试题及答案解析一、单选题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是：A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤的折射率分布形式中，阶跃型折射率分布的特点是：A. 折射率在纤芯和包层之间突变B. 折射率在纤芯和包层之间渐变C. 折射率在纤芯和包层之间无变化D. 折射率在纤芯和包层之间周期性变化答案：A3. 光纤通信中，多模光纤和单模光纤的主要区别在于：A. 光纤的直径B. 光纤的折射率分布C. 传输的光模式数量D. 光纤的材料答案：C4. 光纤通信中，光信号的衰减主要由以下哪个因素引起：A. 光纤材料的吸收B. 光纤材料的散射C. 光纤材料的吸收和散射D. 光纤的弯曲答案：C二、多选题1. 光纤通信的优点包括：A. 高带宽B. 抗电磁干扰C. 重量轻D. 成本高答案：A、B、C2. 光纤的损耗因素主要包括：A. 材料吸收B. 散射损耗C. 弯曲损耗D. 温度变化答案：A、B、C三、判断题1. 光纤通信中，光纤的损耗越小，传输距离越远。

（正确）2. 单模光纤只能传输单一模式的光信号。

（正确）3. 光纤的折射率越高，光信号的传输损耗越大。

（错误）四、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信的基本原理是利用光纤作为传输介质，通过光纤内部的全反射原理来传输光信号。

光信号在光纤的纤芯中传播，由于纤芯和包层之间的折射率差异，光信号被限制在纤芯内并沿光纤轴线传播，从而实现远距离的信息传输。

2. 光纤通信中，色散是如何产生的，它对通信系统有何影响？答案：光纤通信中的色散主要是由于光信号在光纤中传播时，不同波长的光以不同的速度传播，导致光脉冲展宽，这种现象称为色散。

色散会影响通信系统的性能，因为它会导致信号失真，降低系统的传输速率和传输距离。

五、计算题1. 假设光纤的损耗系数为0.2dB/km，计算在10km距离上的总损耗。

答案：总损耗 = 损耗系数× 距离= 0.2dB/km × 10km = 2dB2. 如果光纤的折射率分布为阶跃型，纤芯半径为5μm，包层半径为65μm，纤芯的折射率为1.48，包层的折射率为1.46，计算光纤的数值孔径（NA）。

光学工程考试试题光学工程是一门涉及光的产生、传播、控制、检测以及与物质相互作用等方面的学科。

它在现代科技的众多领域，如通信、医疗、制造业等，都有着广泛的应用。

以下是一套关于光学工程的考试试题，涵盖了光学工程的多个重要知识点。

一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、以下哪种光学现象是由于光的折射引起的？（）A 小孔成像B 平面镜成像C 凸透镜成像D 影子的形成2、一束光从空气斜射入水中，若入射角为 45°，则折射角可能为（）A 0°B 30°C 45°D 60°3、关于光的干涉，下列说法正确的是（）A 只有两列频率相同的光波才能发生干涉B 两列光波只要相遇就能发生干涉C 干涉条纹一定是等间距的D 干涉条纹的亮度是均匀的4、以下哪种光学仪器利用了光的反射原理？（）A 显微镜B 望远镜C 潜望镜D 放大镜5、白光通过三棱镜后，会被分解成七种颜色的光，这种现象叫做（）A 光的折射B 光的反射C 光的散射D 光的色散6、激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点，其产生的原理是（）A 受激辐射B 自发辐射C 热辐射D 电磁辐射二、填空题（每题 5 分，共 30 分）1、光在真空中的传播速度约为_____m/s。

2、凸透镜对光有_____作用，凹透镜对光有_____作用。

3、人眼能够看到物体，是因为物体发出或反射的光进入了人眼，在视网膜上形成_____、＿____的像。

4、光的三原色是_____、＿____、＿____。

5、显微镜的目镜和物镜都是_____透镜。

6、光纤通信利用了光的_____原理。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、请简述光的衍射现象，并举例说明其在生活中的应用。

答：光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播的现象。

例如，在单缝衍射实验中，当一束平行光通过一个狭窄的单缝时，在屏幕上会出现明暗相间的条纹。

衍射现象在生活中的应用有很多，比如在光学仪器的分辨率提高方面，通过控制衍射效应来提高成像的清晰度；在 X 射线衍射分析中，用于研究物质的晶体结构等。

光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的干涉现象说明光具有什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B3. 以下哪种现象不是光的衍射现象？A. 日晕B. 月晕C. 双缝实验D. 光的直线传播答案：D4. 光的偏振现象说明了光的什么特性？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B5. 光的全反射现象发生在哪种情况下？A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从光密介质射向光密介质D. 光从光疏介质射向光疏介质答案：A6. 光的色散现象说明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B7. 光的多普勒效应是由于以下哪种原因引起的？A. 光源和观察者之间的相对运动B. 光源和观察者之间的相对静止C. 光源自身的运动D. 观察者自身的运动答案：A8. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与什么有关？A. 双缝间距B. 光源波长C. 观察屏距离D. 以上都是答案：D9. 激光的特点是？A. 单色性好、相干性好、方向性好B. 单色性差、相干性差、方向性差C. 单色性好、相干性差、方向性差D. 单色性差、相干性好、方向性好答案：A10. 光的衍射极限分辨率与什么有关？A. 光源波长B. 光学系统孔径C. 观察距离D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的折射定律是__________定律。

答案：斯涅尔2. 光的反射定律中，入射角等于__________。

答案：反射角3. 光的偏振方向与反射面垂直的偏振光称为__________。

答案：圆偏振光4. 光的波长、频率和速度之间的关系是__________。

答案：波长×频率=光速5. 光的干涉中，相干光源是指两个光源发出的光波具有__________。

光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792 km/sB. 299,792 km/hC. 299,792 m/sD. 299,792 m/h答案：A2. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案：B3. 以下哪种现象不属于光的干涉？A. 双缝实验B. 薄膜干涉C. 单缝衍射D. 迈克尔逊干涉仪答案：C4. 光的偏振现象说明了光的什么特性？A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A5. 光的全反射现象发生在哪种介质中？A. 从光密介质到光疏介质B. 从光疏介质到光密介质C. 只在真空中发生D. 只在固体中发生答案：B6. 光的色散现象说明了光的哪种特性？A. 单色性B. 相干性C. 非相干性D. 多色性答案：D7. 以下哪种光源属于相干光源？A. 激光B. 普通灯泡C. 荧光灯D. LED灯答案：A8. 光的衍射现象说明了光的什么特性？A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A9. 光的多普勒效应与以下哪种现象无关？A. 声波的多普勒效应B. 光的干涉C. 光的折射D. 光的反射答案：B10. 光的折射定律是谁提出的？A. 牛顿B. 斯涅尔C. 惠更斯D. 菲涅尔答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 光在空气中的传播速度大约是________km/s。

答案：299,7922. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式________来表示。

答案：v = λf3. 光的偏振方向与传播方向垂直的现象称为________。

答案：线偏振4. 当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生________现象。

答案：折射5. 光的色散可以通过________棱镜来观察。

答案：三棱镜6. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于________。

学院：专 业：学号：姓名：装订线广东工业大学考试试卷 （A ） 课程名称: 《工程光学》 试卷满分 100 分 考试时间: 年 月 日 ( 第17 周 星期三) 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷得分 评卷签名 复核得分 复核签名 一、单项选择题（每小题4分，总20分） 1. 要得到垂轴放大率为4倍的实像，一个物体应放在曲率半径为R 的凹面反射镜前 A ． R B. 3R/8 C. 5R/8 D. R/2 2. 照相机的视场光阑是 A ．底片框 B. 光圈 C. 物镜框 D. 被拍摄物体 3．一个身高为L 的人照镜子时，要想看到自己的全身，则镜子需要的最小长度是 A . L /3 B . L/2 C . L D . 2L 4．光学系统在满足正弦条件时： A . 轴上点和近轴点都不能成理想像 B . 轴上点和近轴点都能成理想像 C. 只有轴上点能成理想像 D . 只有近轴点能成理想像 5．对于结构和孔径光阑对称的全对称光学系统，当以β＝-1×成像时， A . 没有垂轴像差 B . 没有轴向像差 C . 垂轴像差和轴向像差都有 D . 垂轴像差和轴向像差都没有 二、填空题（每空4分，总20分） 1．用焦距为450mm 的翻拍物镜拍摄文件，文件上压一块折射率为1.5，厚度为15mm 的玻璃平板，若拍摄倍率为β=-1，则物镜物方主面到平板玻璃第一面的距离为 mm 。

2．显微镜的物方远心光路是通过将孔径光阑放置在 来实现的。

3. 照相物镜的焦距是f ’,底片尺寸为L ×L ，该照相物镜的最大视场角为 。

（用反正切表示角度即可） 4．人眼的视角分辨极限为1'，如果要分辨明视距离处视角为20''的物体，则需借助的放大镜的放大率为 。

5．一个折射率为n ，折射角为α的光楔，光线经过光楔后偏向角为 。

1.（本题8分）作图法画出由负薄透镜和正薄透镜组合系统的像方总焦点和主平面的位置图三（2）题图图四（3）题图2.（本题7分）设输入为右手坐标系，在下图三（2）中画出相应的输出坐标系四、计算题（总35分）答题纸不够可写背面，请注明题号1．（本题10分）有一半径r的透明玻璃球，如果在其后半球面镀上反射膜，问此球的折射率n为多少时，从空气入射的光经此球反射后仍按原方向出射？（要有理论分析和相应的公式及结论）2．（本题13分）希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜，焦距f' =1200mm，由物镜顶点到像面的距离L=700 mm，由系统最后一面到像平面的距离（工作距）为l k’=400mm，按最简单结构的薄透镜系统考虑，求系统结构，并画出光路图。

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！）。

光学工程师考试题及答案一、单选题1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 胡克C. 惠更斯D. 爱因斯坦答案：C2. 以下哪种介质对光的折射率最大？A. 空气B. 水C. 玻璃D. 钻石答案：D3. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的距离与哪些因素有关？A. 双缝间距B. 光源波长C. 观察屏与双缝的距离D. 以上都有关答案：D二、多选题4. 光学中的色散现象可以通过以下哪些方法减少？A. 使用单色光源B. 采用非球面透镜C. 使用光栅D. 使用棱镜答案：A、B5. 以下哪些因素会影响光纤通信的信号质量？A. 光纤材料的纯度B. 光纤的直径C. 光源的稳定性D. 环境温度答案：A、B、C、D三、判断题6. 光的偏振现象说明光是一种横波。

答案：正确7. 光的全反射现象只能在光从光密介质进入光疏介质时发生。

答案：错误四、填空题8. 光的干涉现象中，当两束光的相位差为\( \pi \)时，会产生______条纹。

答案：暗9. 根据斯涅尔定律，当光线从折射率为\( n_1 \)的介质斜射入折射率为\( n_2 \)的介质时，入射角\( \theta_1 \)与折射角\( \theta_2 \)之间的关系为\( n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \)。

五、简答题10. 请简述光学中的衍射现象及其在生活中的应用。

答案：衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光波会偏离直线传播路径，绕过障碍物或通过狭缝继续传播的现象。

在生活中，衍射现象的应用包括但不限于光栅光谱仪、衍射光学元件、以及日常使用的CD和DVD的读取过程。

11. 描述光纤通信的基本原理，并说明其主要优点。

答案：光纤通信是利用光波在光纤中传输信息的一种通信方式。

基本原理是利用激光作为载波，通过光纤的全反射原理在光纤中长距离传输信号。

其主要优点包括高带宽、远距离传输、抗干扰能力强、信号损耗小以及安全性高。

精品文档.淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）（）1、光从介质中传播时一定沿直线传播。

（）2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。

（）3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。

（）4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方空间焦距相等。

（）5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。

（）6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。

（）7、单个折射球面构成的系统，物方主点、像方主点都重合于球面顶点。

（）8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。

（）9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中红光对应的折射率比蓝光大。

（）10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。

解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。

二、选择题（单选，每题2分，共20分）（）1、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，则结论正确的为：A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像（）2、在光学系统中，下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点（）3、对于柯勒照明，正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对（）4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径（）5、Γ倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率γ，垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2 （）6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲（）7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边缘带h m的球差为零时，残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处（）8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小（）9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差（）10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动（1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离精品文档.三、填空题（每空1分，共25分） 1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ，其中可见光波长范围在 之间，波长的光称红外光，而波长 的光称紫外光。

淮 海 工 学 院13 - 14 学年 第 1 学期 工程光学 试卷(A 闭卷)题号一二三四五（1）五（2）五（3）五（4）五（5）总分核分人分值10202510661076100得分1、 判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）（ ）1、光从介质中传播时一定沿直线传播。

（ ）2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极 值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。

（ ）3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。

（ ）4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方 空间焦距相等。

（ ）5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。

（ ）6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。

（ ）7、单个折射球面构成的系统，物方主点、像方主点都重合于球 面顶点。

（ ）8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。

（ ）9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中 红光对应的折射率比蓝光大。

（ ）10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺 的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能 调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。

解决此 问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。

2、 选择题（单选，每题2分，共20分）（ ）1、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，则结论正确的为：A 、成正立放大的虚像B 、成倒立缩小的虚像C 、成倒立缩小的实像D 、成正立缩小的实像（ ）2、在光学系统中，下列没有共轭关系的是A 、入瞳和出瞳B 、入窗和出窗C 、物方主点和像方主点D 、物方焦点和像方焦点（ ）3、对于柯勒照明，正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对（）4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径（）5、Γ倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率γ，垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2（）6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲（）7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边缘带h m的球差为零时，残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处（）8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小（）9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差（）10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动（1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离3、填空题（每空1分，共25分）1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致1mm~10nm，其中可见光波长范围在之间，波长的光称红外光，而波长的光称紫外光。

⼯程光学期末考试题库试题含答案详解⼀、填空题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= ___ ，条纹间距同时可称为。

2．当保持⼊射光线的⽅向不变，⽽使平⾯镜转15°⾓，则反射光线将转动⾓。

3．光线通过平⾏平板折射后出射光线⽅向___ ___ ,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_______ 。

4．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 ____ ，另⼀类为 _____ 。

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________ 。

neo的单轴晶体称为 __________ 。

6．1/4波⽚的附加相位差为 _______ ,线偏振光通过1/4波⽚后，出射光将变为 __________ 。

7．单个折射球⾯横向放⼤率β=，当-1<β<0时，成像性质为。

8．两列波相⼲的条件 ____ ___________ 、_____________ _9.假设光波的偏振度为p，则p=0时表⽰ ____ ____ ，p=1时表⽰_____ ___ __ ,0时表⽰ _____ _____ 。

10.菲涅尔圆孔衍射图样的中⼼点可能是___ ____的，也可能是_ 的，⽽夫琅和费衍射图样的中⼼点是___________ 的。

11.光波的振动⽅向与传播⽅向互相 ____ __ ,所以光波是 ___ ____ 。

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_______ _ 偏振光，折射光为____ __ 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 _______ 。

14.在迈克尔逊⼲涉仪中，⽤单⾊光源直接照明，若反射镜M1、M2严格垂直，则此时发⽣（等倾或等厚）⼲涉，可观察到__________ ___ __（描述条纹特点）,若M1与M2’间的厚度每减少 _______ 的距离,在条纹中⼼就⼀个条纹15.限制进⼊光学系统的成像光束⼝径的光阑称为，限制物体成像范围的光阑称为，能够在像平⾯上获得⾜够清晰像的空间深度称为。

光学工程师考试试卷第一部分：单选题1. 下列哪个是光学工程师常用的光学设计软件？A. PhotoshopB. SolidWorksC. ZemaxD. AutoCAD2. 以下哪个是决定光学薄片厚度的最主要因素？A. 折射率B. 反射率C. 晶格常数D. 波长3. 光学中常用的衍射光栅的作用是什么？A. 调节入射光强度B. 改变光束的传播方向C. 分离不同波长的光D. 增强光的聚焦效果4. 光学透镜的焦距与曲率半径的关系是？A. 焦距与曲率半径成反比B. 焦距与曲率半径成正比C. 焦距与曲率半径无关D. 焦距与曲率半径正交5. 光学工程中常用的球面透镜的优点是？A. 制造方便B. 成像质量好C. 成本低廉D. 使用寿命长第二部分：填空题6. 光学薄片在偏振镜中起到________的作用。

7. 可见光波长范围是________nm到________nm。

8. 透射光的反射率和透射率之和始终应该等于_______。

9. 在光学设计中，像差主要包括球差、________和像差。

10. 调整光路时，经常使用的光学元器件是________。

第三部分：简答题11. 请简要描述光的折射现象。

12. 什么是光的衍射？举例说明。

13. 光学镜头的主要分类有哪些？分别适用于什么场合？14. 说明光学光路中常用的几种元器件及其作用。

15. 简要介绍一下光学薄膜涂层的用途和制备方法。

第四部分：计算题16. 球面镜的焦距计算公式是f=R/(n-1)，若一凸透镜的曲率半径为10cm，折射率为1.5，请计算该透镜的焦距是多少cm。

17. 一凸透镜的焦距为20mm，若物体离透镜的距离为30mm，请计算像的位置。

18. 一平行光线垂直入射到折射率为1.6的介质中，入射角为30°，求折射后的折射角。

第五部分：综合题19. 请结合实际案例，说明光学工程在军事、医疗、通信等领域的应用。

20. 以“照明设计”为题，设计一个合理的光学系统，包括光源、透镜等组成部分，并说明设计原理和效果。

光学试题(120分钟)班级__________学号____________姓名____________一 选择题(每小题3分,共30分)1 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面 反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚 度为e ，且n 1＜n 2＞n 3，1为入射光在n 1中的波长， 则两束反射光的光程差为(A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1)． (C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2． (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2． [ ]2 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(A) 中心暗斑变成亮斑． (B) 变疏．(C) 变密． (D) 间距不变． [ ]3 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条 纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为 / 4．(B) 凸起，且高度为 / 2． (C) 凹陷，且深度为 / 2．（D ）凹陷，且深度为 / 4． [ ]4 在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=10­9m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm ［ ］5 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅． (B) 换一个光栅常数较大的光栅． (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动．(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动． ［ ］6 在双缝衍射实验中，若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度an 3略微加宽，则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少． (B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多． (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变． (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少．(E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多． [ ]7 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． ［ ］8 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A) 是自然光．(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光．［ ］9 用频率为υ1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E k1；用频率为υ2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E k2．如果E k1 >E k 2，那么 (A) υ1一定大于υ2． (B) υ1一定小于υ2．(C) υ1一定等于υ2． (D) υ1可能大于也可能小于υ2． ［ ］10已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长 必须满足： (A) ≤)/(0eU hc ． (B) ≥)/(0eU hc ． (C) ≤)/(0hc eU ． (D) ≥)/(0hc eU ． ［ ］二 填空(每小题3分,共30分)1 一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm ．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____________________mm ．(设水的折射率为4/3)2 如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上，两劈尖角分别为θ1和θ2，折射率 分别为n 1和n 2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则θ1，θ2，n 1和n 2之间的关系是_____________．3 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620 mm 过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_____________nm ．(1 nm=10-9m)λn 1 θ1θ2n 24在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1≈589 nm) 中央明纹宽度为 4.0 mm，则2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________．5用波长为546.1 nm(1 nm =10-9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为θ=30°．则该光栅每一毫米上有_____条刻痕.6要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的______ 倍．7 已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max=_____________________．(h =6.63×10-34J·s，1eV =1.60×10-19J，m e=9.11×10-31kg) 8.直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光照度等于_______________; 边缘的光照度等于__________________。

光学考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是指两个或多个光波相遇时，它们的相位差保持不变，从而产生稳定的光强分布。

这种现象的产生需要满足的条件是（）。

A. 相位差恒定B. 频率相同C. 传播方向相同D. 振幅相等2. 在双缝干涉实验中，若两缝之间的距离为d，观察屏与双缝之间的距离为L，当观察到的干涉条纹间距为Δy时，光的波长λ可以通过以下公式计算：（）。

A. λ = dΔy/LB. λ = LΔy/dC. λ = d^2/(LΔy)D. λ = LΔy/d^23. 光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时发生的弯曲现象。

以下哪种情况不会产生明显的衍射现象？（）。

A. 光通过单缝B. 光通过双缝C. 光通过小孔D. 光通过一个大孔4. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只能沿特定方向振动。

以下哪种情况不会导致光的偏振？（）。

A. 通过偏振片B. 反射光C. 通过波片D. 通过透明玻璃5. 光的全反射现象是指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时，光完全反射回光密介质中。

以下哪种情况不会导致全反射？（）。

A. 光从水射向空气B. 光从玻璃射向水C. 光从空气射向玻璃D. 光从玻璃射向空气6. 光的色散现象是指白光通过透明介质时，不同波长的光波因折射率不同而发生分离。

以下哪种介质不会导致光的色散？（）。

A. 三棱镜B. 玻璃C. 水D. 空气7. 光的多普勒效应是指当光源或观察者相对于介质发生运动时，观察到的光波频率与发射频率不同的现象。

以下哪种情况不会导致多普勒效应？（）。

A. 光源向观察者靠近B. 观察者向光源靠近C. 光源远离观察者D. 光源和观察者都静止8. 光的相干性是指两个光波在相遇区域能产生稳定的干涉现象的能力。

以下哪种光源不具有好的相干性？（）。

A. 激光B. 钠灯C. 氦氖激光器D. 白炽灯9. 光的相位差是指两个光波在同一点的相位之差。

淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）（）1、光从介质中传播时一定沿直线传播。

（）2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。

（）3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。

（）4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方空间焦距相等。

（）5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。

（）6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。

（）7、单个折射球面构成的系统，物方主点、像方主点都重合于球面顶点。

（）8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。

（）9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中红光对应的折射率比蓝光大。

（）10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。

解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。

二、选择题（单选，每题2分，共20分）（）1、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，则结论正确的为：A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像（）2、在光学系统中，下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点（）3、对于柯勒照明，正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对（）4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径（）5、Γ倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率γ，垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2（）6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲（）7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边缘带h m的球差为零时，残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处（）8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小（）9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差（）10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动（1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离１２三、填空题（每空1分，共25分） 1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ，其中可见光波长范围在 之间，波长 的光称红外光，而波长 的光称紫外光。

光学考试真题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象说明光具有（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A2. 光的衍射现象说明光具有（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A3. 光的偏振现象说明光具有（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A4. 光的反射定律表明，入射角等于反射角，这是光的（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：B5. 光的折射定律表明，入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比，这是光的（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A6. 光的色散现象说明光具有（）。

A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A7. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与（）有关。

A. 光源的波长B. 双缝的宽度C. 观察屏与双缝的距离D. 以上都是答案：D8. 光的单缝衍射实验中，衍射条纹的宽度与（）有关。

A. 光源的波长B. 单缝的宽度C. 观察屏与单缝的距离D. 以上都是答案：D9. 光的偏振现象可以通过（）实现。

A. 反射B. 折射C. 双折射晶体D. 以上都是答案：C10. 光的全反射现象发生在光从（）介质射向（）介质时。

A. 高折射率；低折射率B. 低折射率；高折射率C. 同一种介质D. 以上都不是答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 光的干涉现象可以由以下哪些因素引起？（）A. 两个相干光源B. 一个光源经过两个不同的路径C. 一个光源经过两个不同的介质D. 一个光源经过两个不同的偏振器答案：AB12. 光的衍射现象可以由以下哪些因素引起？（）A. 光通过一个狭缝B. 光通过一个圆孔C. 光通过一个光栅D. 光通过一个偏振器答案：ABC13. 光的偏振现象可以由以下哪些因素引起？（）A. 光通过一个偏振器B. 光通过一个双折射晶体C. 光通过一个反射镜D. 光通过一个折射镜答案：AB14. 光的色散现象可以由以下哪些因素引起？（）A. 光通过一个棱镜B. 光通过一个光栅C. 光通过一个双折射晶体D. 光通过一个偏振器答案：AC15. 光的全反射现象可以由以下哪些因素引起？（）A. 光从高折射率介质射向低折射率介质B. 光从低折射率介质射向高折射率介质C. 光的入射角大于临界角D. 光的入射角小于临界角答案：AC三、填空题（每题2分，共20分）16. 光的干涉现象中，两束相干光的相位差为2π时，干涉条纹的亮度为________。

光学工程师试题及答案解析一、选择题1. 光的波长范围是多少？A. 10^-10 m 至 10^-6 mB. 10^-6 m 至 10^2 mC. 10^-7 m 至 10^3 mD. 10^-8 m 至 10^4 m答案：B2. 什么是衍射现象？A. 光的直线传播B. 光的反射现象C. 光绕过障碍物继续传播D. 光的折射现象答案：C3. 光纤通信中，信号传输的媒介是什么？A. 空气B. 真空C. 玻璃或塑料纤维D. 水答案：C二、填空题4. 光的折射定律是______定律。

答案：斯涅尔（Snell）定律5. 光学系统中，透镜的焦距越短，其视角______。

答案：越大三、简答题6. 简述光学干涉的条件。

答案：光学干涉的条件包括：两束光的频率相同，相位差恒定，振动方向一致。

7. 什么是光学成像的基本原理？答案：光学成像的基本原理是光线通过光学系统（如透镜或反射镜）后，按照一定的规律在成像面形成物体的像。

四、计算题8. 已知一束光的波长为500 nm，求其在真空中的波速。

答案：光在真空中的波速是一个常数，为 \( c = 3 \times 10^8 \) m/s。

波长（\( \lambda \)）与波速（\( c \)）和频率（\( f \)）之间的关系为 \( c = \lambda f \)。

由于题目中只给出了波长，而没有给出频率，因此无法直接计算波速。

但是，由于光在真空中的波速是一个已知常数，所以可以直接给出答案。

9. 一个凸透镜的焦距为20 cm，物体距离透镜15 cm，求像的性质和位置。

答案：根据透镜公式 \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} +\frac{1}{d_i} \)，其中 \( f \) 是焦距，\( d_o \) 是物距，\( d_i \) 是像距。

将给定的数值代入公式，可以解得像距 \( d_i \)。

由于物距小于焦距，根据透镜成像规律，会形成一个正立、放大的虚像。

信息光学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动理论最早由哪位科学家提出？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 惠更斯D. 麦克斯韦答案：C2. 以下哪个不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 迈克尔逊干涉仪C. 单缝衍射D. 薄膜干涉答案：C3. 光的偏振现象说明光是横波，这一发现是由哪位科学家完成的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 马吕斯D. 麦克斯韦答案：C4. 以下哪种材料不属于光学材料？A. 玻璃B. 水晶C. 聚乙烯D. 石英答案：C5. 光的衍射现象中，衍射图样与衍射孔径的形状有关，以下哪种孔径会产生圆形衍射图样？A. 圆形孔B. 矩形孔C. 三角形孔D. 线缝答案：A6. 以下哪种现象不属于光的全反射？A. 光纤通信B. 光纤照明C. 彩虹的形成D. 光导纤维答案：C7. 光的色散现象是指光在通过透明介质时，不同波长的光速度不同，导致光的分散。

这种现象最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 惠更斯D. 麦克斯韦答案：A8. 以下哪种光学元件可以实现光的聚焦？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 棱镜答案：A9. 以下哪种现象不属于光的衍射？A. 单缝衍射B. 双缝干涉C. 圆孔衍射D. 光的直线传播答案：D10. 光的偏振状态可以通过哪种光学元件改变？A. 偏振片B. 透镜C. 反射镜D. 棱镜答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些现象属于光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 迈克尔逊干涉仪C. 单缝衍射D. 薄膜干涉答案：ABD2. 以下哪些材料可以用于制造光学镜片？A. 玻璃B. 水晶C. 聚乙烯D. 石英答案：ABD3. 光的偏振现象可以应用于哪些领域？A. 液晶显示技术B. 太阳镜C. 光纤通信D. 激光技术答案：ABD4. 以下哪些现象属于光的衍射现象？A. 单缝衍射B. 双缝干涉C. 圆孔衍射D. 光栅衍射答案：ACD5. 以下哪些光学元件可以实现光的偏振？A. 偏振片B. 透镜C. 反射镜D. 波片答案：AD三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光的干涉现象及其应用。