工程光学期末考试题库试题含答案详解
物理学：工程光学考试答案(题库版)
物理学：工程光学考试答案（题库版）1、名词解释复消色差物镜正确答案：三条谱线之间的轴向色差经过校正的物镜。
2、问答题棱镜和光栅产生的光谱特征有何不同？正确答案：它们光谱主要区别是：（1）光栅光谱是一个均匀排列光谱，（江南博哥）棱镜光谱是一个非均匀排列的光谱。
（2）光栅光谱中个谱线排列是由紫到红（光）棱镜光谱中各谱线排列三由红到紫（光）（3）光栅光谱有级，级与级之间有重叠现象棱镜光谱没有这种现象。
光栅适用的波长范围较棱镜宽。
3、名词解释虚像点正确答案：发撒的出射同心光束的会聚点。
4、单选原子吸收线的劳伦茨变宽是基于（）。
A.原子的热运动B.原子与其它种类气体粒子的碰撞C.原子与同类气体粒子的碰撞D.外部电场对原子的影响正确答案：B5、名词解释视场正确答案：物空间中，在某一距离光学系统所能接受的最大物体尺寸，此量值以角度为单位。
6、问答题同一物体经针孔或平面镜所成的像有何不同？正确答案：由反射定律可知，平面镜的物和像是关于镜面对称的。
坐标由右旋坐标系变为像的左旋坐标系，因此像和物左右互易上下并不颠倒。
即物体经平面镜生成等大、正立的虚像。
物体经针孔成像时，物点和像点之间相对与针孔对称。
右旋坐标系惊针孔所成的像仍为右旋坐标系，因此像和物上下左右都是互易的，而且像的大小与针孔到接受屏的距离有关，即物体经针孔生成倒立的实像。
7、填空题发射光谱定性分析，常以（）光源激发。
正确答案：直流电弧8、填空题在进行光谱定性全分析时，狭缝宽度宜（），目的是保证有一定的（），而进行定量分析时，狭缝宽度宜（），目的是保证有一定的（）。
正确答案：窄；分辨率；宽；照度9、名词解释临界角角正确答案：光密介质到光疏介质出现全反射现象，产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。
10、名词解释波像差正确答案：当实际波面与理想波面在出瞳处相切时，两波面间的光程差就是波像差.11、问答题PLC与FBT光分路器相比有哪些优点？正确答案：与传统的采用光纤熔融拉锥工艺制作的器件相比，PLC光分路器具有工作波长宽，通道损耗均匀性体积小，工作温度范围宽，可靠性高等特点，目前是PON接入网中连接OLT和O NU并实现光信号功率分配的首选.12、填空题等离子体光源（ICP）具体有（），（）等优点。
工程光学习题答案附试题
第一章习题1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。
解：则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s，当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s，当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x,则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为：(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为：(2)联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。
解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有：n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：(2)由（1）式和（2）式联立得到n0 sinI1 .5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。
工程光学--期末考试试题
工程光学--期末考试试题
1. 什么是光线追迹方法，其用途是什么？
2. 简述折射定律及其公式表示。
3. 分析物体在离开主轴越远的位置处放置，会带来什么影响？
4. 定义什么是球差，指出如何消除措施。
5. 确定什么是透镜的光圈，以及对成像的影响。
6. 简述衍射现象及其在光学设计中的应用。
7. 概述什么是色差，描述其发生的原因和常见的校正方法。
8. 确定什么是非球面透镜，列举其在光学设计和工业应用中的使用。
9. 定义什么是反射率，如何计算它。
10. 简述光学系统的光子学特性，并描述其如何影响光线传输。
物理学：工程光学试题(题库版)
物理学：工程光学试题（题库版）1、单选原子发射光谱定性工作中，对粉末样品经常采用（）作为支持电极。
A、石墨电极B、铜电极C、锌电极D、银电极正确答案：A2、名词解释光程正确答案：光经过的实际路径长度与所在介质（江南博哥）折射率的乘积3、问答题什么叫“畸变”？它与什么因素有关？正确答案：轴外点的宽光束和细光束都有像差存在，即使只有主光线通过光学系统，由于球差影响，它不能和第二近轴光一致，主光线和高斯像面焦点的高度不等于理想像高，其差别就是系统的畸变。
4、名词解释电光效应正确答案：在电场作用下，可以使某些各向同性的透明介质变为各向异性，从而使光产生双折射，这种现象称为电光效应。
5、名词解释弧矢平面正确答案：包含主光线，且与子午平面正交的平面。
6、填空题我们通常把分界面两边折射率高的介质称为光密介质，折射率低的介质称为（）。
正确答案：光疏介质7、单选采用调制的空心阴极灯主要是为了（）。
A.延长灯寿命B.克服火焰中的干扰谱线C.防止光源谱线变宽D.扣除背景吸收正确答案：B8、问答题正弦光栅在自身所在平面内分别平移和转动时，对夫琅禾费衍射场的衍射斑有什么影响。
正确答案：正弦光栅在自身所在平面内移动时衍射斑光强分布不变，相位分布发生变化。
在自身平面内转动时，衍射光强和相位分布都发生变化。
9、名词解释物方远心光路正确答案：光学系统的物方光线平行于光轴，主光线的汇聚中心位于物方无限远处.10、填空题发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称（）正确答案：波面11、填空题棱镜摄谱仪的结构主要由（），（），（），（）四部分（系统）组成。
正确答案：照明系统；准光系统；色散系统；投影系统12、名词解释物方空间正确答案：所有实物点和虚物点的集合构成的空间。
13、填空题交流电弧的激发能力强，分析的重现性好，适用于（），不足的是蒸发能力也稍弱，灵敏度稍低。
正确答案：定量分析14、问答题什么是景深，照相物镜的景深与什么有关？正确答案：能在像面上获得清晰像的物空间的深度是系统的景深。
工程光学练习答案(带样题).doc
工程光学练习答案(带样题)期末，东北石油大学审查了09级工程光学的测量和控制材料。
第一章练习1，假设真空中的光速为3米/秒，则计算水中(n=1.333)、皇冠玻璃(n=1.51)、燧石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、钻石(n=2.417)和其他介质中的光速。
解决方案:当灯在水中时，n=1.333，v=2.25m米/秒，当灯在皇冠玻璃中时，n=1.51，v=1.99m米/秒，当灯在燧石玻璃中时，n=1.65，v=1.82m米/秒，当灯在加拿大树胶中时，n=1.526，v=1.97m米/秒，当灯在钻石中时，n=2.417，v=1.24米/秒。
2.一个物体穿过针孔照相机，在屏幕上形成一个60毫米大小的图像。
如果屏幕被拉开50毫米，图像的尺寸变成70毫米，计算出从屏幕到针孔的初始距离。
解决方案:在同一个均匀的介质空间中，光直线传播。
如果选择通过节点的光，方向不会改变，从屏幕到针孔的初始距离为x，则可以根据三角形的相似性得到:因此，x=300mm毫米意味着从屏幕到针孔的初始距离是300毫米。
3、一块厚度为200毫米的平行平板玻璃(n=1.5)，下面放一块直径为1毫米的金属板。
如果玻璃板上覆盖有圆形纸片，则要求玻璃板上方的任何方向都不能看到纸片。
这张纸的最小直径是多少？解决方案:如果纸片的最小半径是x，那么根据全反射原理，当光束从玻璃发射到空气中的入射角大于或等于全反射临界角时，就会发生全反射，正是由于这个原因，在玻璃板上方看不到金属片。
全反射的临界角由下式确定:(1)其中N2=1，n1=1.5，根据几何关系，利用平板的厚度和纸张与金属片的半径计算全反射临界角的方法如下:(2)纸张的最小直径x=179.385mm毫米可以通过组合等式(1)和(2)来获得，因此纸张的最小直径为358.77毫米4.光纤芯的折射率是n1.包层的折射率为n2，光纤所在介质的折射率为n0。
计算光纤的数值孔径(即n0sinI1，其中I1是光在光纤中以全反射模式传播时，光在入射端面的最大入射角)。
工程光学期末考试题库试题含答案详解
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。
天大工程光学(上)期末考试试卷及答案
工程光学（上）期末考试试卷一.问答题：（共12分，每题3分)1.摄影物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性质？ ２.为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么? 3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么？ ４.评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点?二．图解法求像或判断成像方向:（共1８分,每题３分）１.求像A 'B ＇ 2．求像Ａ'B '3．求物AB 经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距 4.判断光学系统的成像方向5.求入瞳及对无穷远成像时5０%渐晕的视场6.判断棱镜的成像方向题2-3图题2-2图ﻫ三．填空:（共1０分,每题2分)1.照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①＿_＿＿_____＿____＿__＿____＿＿__＿_＿＿_＿_______＿_＿____＿_ ②__＿___＿_＿__＿___＿＿_______＿＿___＿＿_____＿＿＿＿＿_______ 2.转像系统分__＿__＿_________＿＿＿__和___＿____＿＿___＿_____两大类， 其作用是:＿_＿___＿____＿__＿__＿__＿____＿_＿＿___＿____＿__＿ 3.一学生带500度近视镜,则该近视镜的焦距为＿＿___＿＿________＿_, 该学生裸眼所能看清的最远距离为___＿____＿______＿_。
4.光通过光学系统时能量的损失主要有:__________＿__＿_＿＿＿____＿_, _＿____＿＿＿＿__＿___＿＿____＿＿和___＿________＿_＿＿_______。
题2-4图题2-5图题2-6图5.激光束聚焦要求用焦距较_______＿的透镜,准直要用焦距较__＿__＿__的透镜。
四．计算题：（共60分)1.一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
武汉理工大学工程光学期末考试试题及答案
武汉理工大学工程光学2023期末考试试题及答案课程名称仪器光学基础专业班级测控0601-0605备注: (1)学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题);(2) 考试形式：开卷笔试一、单项选择题（每小题2分，共20分）1. 一平行细光束经一个球面镜后汇聚于镜前50mm处，则该球面镜的曲率半径等于A．－100mm B．－50mm C．50mm D．100mm2．一个照相物镜能分辨的最靠近的两直线在感光底片上的距离为2μm，则该照相物镜的分辨率为：A．2μm；B．0.5线/μm；C．50线/mm；D．500线/mm；3．一个发光强度为I的点光源悬挂于桌面上方2米处，则桌面上的最大光照度为A．I/4B．I/2 C．2I D ．4I4．对显微镜系统对的的描述是A. 显微镜系统的出射光瞳在目镜之前；B. 对显微镜的单色像差一般用C光(656.3nm)来校正；C. 显微镜的数值孔径与其物镜和目镜均有关；D. 显微镜的数值孔径越大，景深越小;5．焦距为100mm的凸薄透镜，其光焦度Φ为：A．0.01mm-1；B．0.01mm；C．0.02mm-1；D．0.02mm；6．以下关于光学系统成像的像差，对的的描述是A. 轴上物点成像也许存在的像差有球差和正弦差;B. 目视光学系统一般对F光（486.1nm）和C光(656.3nm)消色差C. 畸变不仅使像的形状失真，并且影响成像的清楚D. 对单正透镜通过改变其设计参数可以完全校正球差7．焦距为200mm的透镜对一无穷远处物体成实像，则像距等于：A．∞；B．-∞；C．200mm；D．–200mm；8．一个高10mm的实物通过某光学系统成倒立实像，像高20mm，则成像的垂轴放大率β为A．β=－2×B．β=－1/2×C．β=1/2×D．β=2×9．一个平面光波可以表达为，则该平面波所在传播介质的折射率是：A．0.65；B． 1.5；C． 1.54；D． 1.65；10．强度为I的自然光通过起偏器后，出射光是A. 强度为I的线偏振光; B．.强度为I/2的线偏振光;C．强度为I的自然光; D．强度为I/2的自然光;二.填空题（每小题2分，共10分）1．一束强度为I、振动方向沿铅垂方向的线偏振光通过一个检偏器后，透过光的强度为I/2，则检偏器透光轴与铅垂方向的夹角为（度）。
工程光学复习题及答案
工程光学复习题及答案一、单项选择题1. 光学中，光的波动性可以通过以下哪个实验来验证？A. 双缝干涉实验B. 单缝衍射实验C. 迈克尔逊干涉仪实验D. 光的偏振实验答案：A2. 以下哪种光学元件可以实现光的会聚？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 棱镜答案：A3. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 斯涅尔D. 爱因斯坦答案：C二、填空题4. 光在真空中的传播速度是_________m/s。
答案：3×10^85. 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=λf6. 光的偏振现象表明光是一种_________。
答案：横波三、简答题7. 简述光的干涉现象及其产生条件。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的相位差引起的光强分布出现明暗相间的条纹。
产生干涉的条件是：两束光必须是相干光，即它们的频率相同，相位差恒定或满足一定的关系。
8. 什么是光的衍射现象？并举例说明。
答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光波的传播方向发生改变，形成明暗相间的衍射图样。
例如，当光通过单缝时，会在缝后形成衍射条纹，这种现象称为单缝衍射。
四、计算题9. 已知一束光的波长为500nm，求其在真空中的频率。
答案：根据公式v=λf，光在真空中的速度v=3×10^8 m/s，波长λ=500×10^-9 m，代入公式可得频率f=v/λ=(3×10^8)/(500×10^-9) Hz=6×10^14 Hz。
10. 一束光从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角。
答案：根据斯涅尔定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气的折射率，n2为水的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。
空气的折射率n1≈1，水的折射率n2≈1.33，代入公式可得sinθ2=n1sinθ1/n2=1×sin30°/1.33≈0.433，因此θ2≈26.3°。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题:1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像:光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F '，像方主点（H '，物方焦点（F）,物方主点（H ）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳:孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳:孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60、'（=1、）9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发岀的光线在系统的作用下所有的岀射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I'和U '很小。
工程光学考试题及答案高中
工程光学考试题及答案高中一、选择题1. 光学成像的基本条件是什么？A. 物体必须在焦点以内B. 物体必须在焦点以外C. 物体必须在焦点上D. 物体必须在焦距以内答案：B2. 凸透镜成像的规律是什么？A. 物远像近像变小B. 物近像远像变大C. 物远像远像变大D. 物近像近像变小答案：B3. 以下哪种情况不属于光的折射现象？A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气中C. 光从玻璃进入空气中D. 光从空气直接传播答案：D4. 光的三原色是什么？A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、橙、绿D. 蓝、绿、紫答案：A5. 以下哪种光学仪器是利用光的反射原理制成的？A. 望远镜B. 放大镜C. 显微镜D. 潜望镜答案：D二、填空题6. 凸透镜的焦距越短，其成像能力越________。
答案：强7. 当物体位于凸透镜的焦点上时，成像情况是________。
答案：不成像8. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是________。
答案：入射角越大，折射角越大9. 光的干涉现象是指两个或两个以上的________相互叠加的现象。
答案：光波10. 光的衍射现象是指光绕过障碍物继续传播的现象，这种现象说明了光具有________。
答案：波动性三、简答题11. 请简述光的干涉条件。
答案：光的干涉条件包括：光波的频率相同、光波的相位差恒定、光波的振动方向相同。
12. 什么是全反射现象？请简述其产生条件。
答案：全反射现象是指当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，光将完全反射回光密介质中。
产生全反射的条件包括：光从光密介质进入光疏介质，入射角大于临界角。
四、计算题13. 已知凸透镜的焦距为10cm，物体距离透镜15cm，求像的性质和位置。
答案：根据凸透镜成像公式1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。
代入数据得1/10 = 1/15 + 1/v，解得v = 30cm。
由于物距大于焦距，像距大于物距，所以成像为倒立、放大的实像。
天大工程光学(上)期末考试试卷及答案
建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况工程光学（上）期末考试试卷一．问答题：（共12分，每题3分）1．摄影物镜的三个重要参数是什么？它们分别决定系统的什么性质？ 2．为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路？为什么？ 3．显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差？为什么？ 4．评价像质的方法主要有哪几种？各有什么优缺点？二．图解法求像或判断成像方向：（共18分，每题3分）1．求像A 'B ' 2．求像A 'B '3．求物AB 经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距 4．判断光学系统的成像方向5．求入瞳及对无穷远成像时50%渐晕的视场 6．判断棱镜的成像方向题2-3图题2-2图建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况三．填空：（共10分，每题2分）1．照明系统与成像系统之间的衔接关系为：①________________________________________________ ②________________________________________________2．转像系统分____________________和___________________两大类， 其作用是：_________________________________________ 3．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________, 该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。
4．光通过光学系统时能量的损失主要有：________________________,题2-4图题2-5图题2-6图建设单位：施工单位：编制单位：技术负责人： 审批人：编制人： 审核人：编制日期： 审批日期：目录1 工程概况________________________和_______________________。
工程光学试题
工程光学期末考试试卷一．判断题：（共10分，每题2分）1 光线是沿直线传播的（×）2 理想光学系统的物方主平面与像方主平面共轭（√）3入射光线不变，平面反射镜旋转φ角，则反射光线也旋转φ角（×）4具有相同的物镜焦距和视角放大率的伽利略与开普勒望远镜，开普勒望远镜筒长要长（√）5显微系统用于测长等目的时，为消除测量误差，孔径光阑应放在物镜的像方焦平面上，称为“像方远心光路”（×）二.填空题（共20分，每空2分）1.光以60度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度角，则此玻璃的折射率为_________________。
2.转像系统分____________________和___________________两大类。
3.两个凸透镜的焦距分别为20mm,60mm，相距70mm，则两透镜的组合焦距为_________________。
4.设物A满足左手系，经光学系统28次反射后成像B，则像B满足_________________系。
5.一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________。
该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。
6.物方远心光路的孔径光阑位于_________________。
7.一开普勒望远镜的物镜焦距为100mm，目镜焦距为20mm，则此望远镜的筒长是_________________。
8.人眼观察远处物体时，刚好能被眼睛分辨的两点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直径为D。
光在空气中的波长为λ，n为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为_______________三．图解法求像或判断成像方向：（共25分，每题5分）1．求像A'B'2．求像A'B'3．求物AB经理想光学系统后所成的像，并注明系统像方的基点位置和焦距4．判断光学系统的成像方向5. 判断棱镜的成像方向题2-2图四.简答题（共10分，每题5分）1为了保证测量精度，测量仪器一般采用什么光路，为什么？ 2什么是孔径光阑，入瞳和出瞳，三者是什么关系？五．计算题：（共35分）1．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和焦距，并画出光路图。
工程光学期末复习题(含答案)
简答题、填空题：1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。
波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。
二者关系：波面法线即为光线。
2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。
虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。
如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。
3、理想光学系统几对基点？分别是什么？2对。
像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。
4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。
入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。
出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。
关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。
5、光学系统的景深是什么含义？能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。
6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。
7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。
远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。
8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？极限分辨角为60``(=1`)9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。
或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。
或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。
理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。
10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。
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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________ 。
ne <no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<p<1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。
16.光的折射定律数学表达式为 ____________________ ，反射定律可看作是折射定律在__________ 时的一种特殊情况。
17.一般获得相干光的方法有两类：_______________ 和_______________ 。
18.牛顿环是一种 ______ _（等倾或等厚）干涉条纹，反射式牛顿环中心总是_______（亮或暗）的。
19.发生全反射的条件为（1）（2）。
20．迈克耳逊干涉仪的一个反射镜移动0.33mm时，测得条纹变动192次，则所用光源的波长为。
21．光学系统的物方焦点F的共轭点是 ____ ___ 。
22．从自然光获得线偏振光的方法有三种：（1）（2）（3）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，则入射光为自然光。
若射出的光的强度，则入射光为部分偏振光。
若射出的光的强度，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。
25.光从光疏介质射向光密介质时，反射光（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（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。
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。
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。
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。
30.振动方向对于波的传播方向的不对称性叫做 __________ ，它是 ________区别 __________ 的一个最明显标志，只有才有偏振现象。
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的衍射角θ为π/6。
试问缝宽b的大小为多少？（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57o=入射到平玻璃板上。
下列叙述中，哪一种是iθ不正确的？（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（A）b sinθ=mλ（B）（d-b）sinθ=mλ（C）d sinθ=mλ（D）Nd sinθ=mλ（E）Nb sin 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？（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）2（n-1）d （B）2nd （C）nd （D）（n-1）d （E）nd /2 6.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：（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。
（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=1.22m。
（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（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（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（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5000Ǻ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：（A）50Ǻ （B）300 Ǻ （C）906 Ǻ （D）2500 Ǻ13.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？（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 ）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（A ）3：4 （B ） 4 （C ）3：8 （D ）1：8四、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？2.简述劈尖干涉的条纹特点及其产生明纹和暗纹的条件，若将劈尖的上表面顺时针旋转，条纹如何变化；将劈尖的上表面向下平移，条纹又如何变化。
3.自然光和圆偏振光都可看成是振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主要区别是什么？4.简述菲涅耳波带片的定义与其作用。
5.写出夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式，简要说明瑞利判据的内容。
6.理想光阻有哪些基点、基面？说明节点的特性、指明物方焦点F 的共轭点。
7.简述惠更斯原理和惠更斯－菲涅耳原理的内容。
8.一个沿Z 方向前进的单色右旋圆偏振光先后经过一个最小厚度的1/4波片和一个最小厚度的1/2波片，两波片的快轴都在Y 方向，请分析通过1/4波片后和1/2波片后的光波偏振状态。
（需写出具体的分析过程和理由）9.一束在空气中波长为589.3nm 的钠黄光，从空气进入水（4/3n =水）中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时，其颜色会改变吗？10.在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色线光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）观察屏移离双缝；（3）换用两个独立光源，使其分别照明双缝。
11.光由光密介质向光疏介质入射时，其布儒斯特角能否大于全反射的临界角？12.试列举出一种不产生明暗相间条纹的光干涉现象。
13.一维简谐平面波函数cos ()z E A t ωυ=-中，z υ表示什么？如果把波函数写为cos()z E A t ωωυ=-，z ωυ又表示什么？14.在光学冷加工车间中，为了检测透镜表面面形偏差是否合格，常将样板（标准球面）紧贴在待测表面上，根据它们之间的空气层生成的光圈来作判断。
若在样板周边加压时，发现光圈向中心收缩，问应当进一步研磨透镜的边缘还是中央部分？为什么？15.对以下三种系统，入射光和出射光如图，试判断物、像的虚实。
16.简述光的直线传播定律与光的独立传播定律。
17.用作图法证明，人通过一个平面镜看到自己的全身，则平面镜的长度至少要有多长？与人离镜子的距离有没有关系？ 18.用白光作双缝干涉实验时，能观察到几级清晰可辨的彩色光谱？并论证。
19.“平面镜只能成虚像”这句话对吗？ 若不对，请说明理由。
20.理想单色平面光波是否一定是线偏振的？五、计算题2.制造半导体元件时，常常要精确测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度，这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使其形成劈尖，利用等厚条纹测出其厚度。