工程光学复习题
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。
工程光学期末考试题
工程光学(上)期末考试参考答案一.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?答:摄影物镜的三个重要参数是:焦距'f 、相对孔径'/f D 和视场角 2。
焦距影响成像的大小,相对孔径影响像面的照度和分辨率,视场角影响成像的范围。
2.为了保证测量精度,测量仪器一般采用什么光路?为什么?答:为了保证测量精度,测量仪器一般采用物方远心光路。
由于采用物方远心光路时,孔径光阑与物镜的像方焦平面重合,无论物体处于物方什么位置,它们的主光线是重合的,即轴外点成像光束的中心是相同的。
这样,虽然调焦不准,也不会产生测量误差。
3.显微物镜、望远物镜、照相物镜各应校正什么像差?为什么?答:显微物镜和望远物镜应校正与孔径有关的像差,如:球差、正弦差等。
照相物镜则应校正与孔径和视场有关的所有像差。
因为显微和望远系统是大孔径、小视场系统,而照相系统则是一个大孔径、大视场系统。
4.评价像质的方法主要有哪几种?各有什么优缺点?答:评价像质的方法主要有瑞利(Reyleigh )判断法、中心点亮度法、分辨率法、点列图法和光学传递函数(OTF )法等5种。
瑞利判断便于实际应用,但它有不够严密之处,只适用于小像差光学系统;中心点亮度法概念明确,但计算复杂,它也只适用于小像差光学系统;分辨率法十分便于使用,但由于受到照明条件、观察者等各种因素的影响,结果不够客观,而且它只适用于大像差系统;点列图法需要进行大量的光线光路计算;光学传递函数法是最客观、最全面的像质评价方法,既反映了衍射对系统的影响也反映了像差对系统的影响,既适用于大像差光学系统的评价也适用于小像差光学系统的评价。
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 '(图中C 为球面反射镜的曲率中心) 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2-2图题2-3图题2-4图题2-6图三.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__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量___ ②__保证两个系统的光瞳衔接和成像关系_________________ 2.转像系统分___棱镜式___________和___透镜式__________两大类, 其作用是:_使物镜所成的倒像转变为正像。
北航工程光学考试题及答案
北航工程光学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象产生的条件是:A. 光的频率相同B. 光的相位相同C. 光的振幅相同D. 光的传播方向相同答案:AB2. 以下哪种光学元件可以改变光的传播方向?A. 透镜B. 反射镜C. 滤光片D. 光栅答案:B3. 光学系统中的像差主要包括:A. 球差B. 色差C. 像散D. 以上都是答案:D4. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 椭圆波D. 圆波答案:A5. 以下哪种材料不是光学材料?A. 石英B. 玻璃C. 塑料D. 橡胶答案:D6. 光纤通信中使用的光纤是:A. 单模光纤B. 多模光纤C. 单模和多模光纤D. 以上都不是答案:C7. 激光的相干性比普通光源好,主要是因为:A. 激光的频率单一B. 激光的相位一致C. 激光的振幅一致D. 激光的强度高答案:B8. 光学系统中的景深是指:A. 物体到镜头的距离B. 镜头到成像平面的距离C. 物体到成像平面的距离D. 允许物体在一定范围内移动而成像仍然清晰的范围答案:D9. 光学成像中,物体与像之间的距离称为:A. 焦距B. 物距C. 像距D. 焦距和物距之和答案:C10. 以下哪个参数不是描述透镜光学性能的?A. 焦距B. 光圈C. 景深D. 分辨率答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的折射定律,也称为斯涅尔定律,其表达式为:n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的________和________。
答案:折射率2. 光学系统中,透镜的焦距越短,其视场角越________。
答案:大3. 光学成像中,当物体距离透镜的距离大于透镜的焦距时,成像为________。
答案:实像4. 激光的产生原理是基于________效应。
答案:受激辐射5. 光纤通信中,信号的传输是通过________来实现的。
答案:光波6. 光学系统中,为了减少像差,通常采用________透镜。
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。
工程光学复习题
工程光学复习题1 填空题(1)在光传播中,某一时刻振动相位相同的点构成的等相位面称为 。
(2) 光传播的方程为()[]kz t E E +-=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(3) 光传播的方程为()[]kz t E E --=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(4) 光学系统完善成像的条件可简述为 。
(5) 一般地,称光组的光焦度为 。
(6) 夫琅和费衍射形成的爱里(Airy )斑直径与衍射屏圆孔半径成 比,与波长成 比。
(7) 当两相干光束振幅比为 时,形成的干涉条纹的可见度最好。
(8) 一般地讲,眼睛在没有调节的松弛状态下,能分辨的物点间最小视角为 。
(9) 提高显微镜分辩率的途径有 。
(10)对于玻璃球与玻璃盘形成的牛顿环等厚干涉,当球和盘间的距离进一步减小时,可以看到条纹的移动方向为: 。
(11) 电磁场连续的条件是:在没有传导电流和自由电荷的介质中, 的法向分量在界面上连续。
(12) 当光正入射到光学透明介质的界面,半波损失是指 。
(13)在光传播中,发生全反射的条件为 。
(14) 光组中,节点的定义为 。
(15) 物方主平面与像方主平面之间互为 关系,横向放大率为 (16) 对于折射棱镜,偏向角取最小的条件为 。
(17) 当光线垂自入射或接近垂直入射时,光楔所产生的偏向角仅由光楔的 和 决定。
(18) 杨氏双缝干涉实验中,条纹的间距与波长成 比,与会聚集角成 比。
(19) 形成驻波的两束叠加光波满足的条件 。
(20) 一般地讲,光学玻璃根据折射率或阿贝常数的不同可分为 。
(21) BK7玻璃 nd = 1.51680 νd = 64.17 牌号: 。
(22) 对于显微镜,增大数值孔镜的途径有 。
(23)对于平板形成的等倾干涉,当两板间的距离减小时,可以看到条纹的移动方向为:。
(24)电磁场连续的条件是:在没有传导电流和自由电荷的介质中,的切向分量在界面上连续。
光学工程考研试题及答案
光学工程考研试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光学中,光的干涉现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A2. 以下哪种介质不是光学介质?A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案:D3. 光的偏振现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A4. 光的反射定律中,入射角等于反射角,这指的是:A. 入射角和反射角的正弦值B. 入射角和反射角的余弦值C. 入射角和反射角的正切值D. 入射角和反射角的度数答案:D5. 光学中,透镜的焦距是指:A. 透镜中心到焦点的距离B. 透镜中心到成像平面的距离C. 透镜中心到光轴的距离D. 透镜边缘到焦点的距离答案:A6. 以下哪种光学元件可以改变光的传播方向?A. 反射镜B. 棱镜C. 透镜D. 所有以上答案:D7. 光的衍射现象是由于光的:A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案:A8. 在光学中,光的色散是指:A. 光的折射率随波长变化B. 光的强度随波长变化C. 光的传播速度随波长变化D. 光的偏振状态随波长变化答案:A9. 光学中,光的全反射现象发生在: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. 光在两种介质的界面上D. 光在介质内部答案:B10. 以下哪种光学元件可以改变光的偏振状态?A. 反射镜B. 棱镜C. 波片D. 所有以上答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 光学中,光的干涉现象是由于光的________。
答案:波动性2. 光的偏振现象是由于光的________。
答案:电磁性3. 光的反射定律中,入射角等于反射角,这指的是________。
答案:入射角和反射角的度数4. 透镜的焦距是指________。
答案:透镜中心到焦点的距离5. 光的衍射现象是由于光的________。
答案:波动性6. 光的色散是指________。
答案:光的折射率随波长变化7. 光的全反射现象发生在________。
工程光学复习题(完整)
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_______________________。
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。
(10分)2.已知mm r 201=,mm r 202-=的双凸透镜,置于空气中。
工程光学试题
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。
(1)答案:(2)用图解法求组合光组的基点(基面)的位置。
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。
工程光学考试试题
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__________________。
工程光学试题题
1、发生全反射的条件为(1)(2)。
3、光线通过双平面镜后,其出射光线与入射光线的夹角为30o,则双平面镜的夹角为________。
5、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___ _______ 。
6、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。
7、当光由折射率为n1介质射向折射率为n2的介质时,布儒斯特角为________ ,以布儒斯特角入射时反射光为_________ _____。
11、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____________现象。
ne <no的单轴晶体称为__ __(正或负)晶体。
12、光波是一种电磁波,通常把光波中的电场强度失量称为光矢量,它的振动方向与光波的传播方向_____________,所以光波是_____________。
13、从自然光获得线偏振光的方法有三种:(1)(2)(3)1、(6分)画出出射光束的成像方向。
(先标出物体的坐标,再判断像的坐标)2、(4分)画出虚物点A的像点A’的位置。
3、(5分)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´=-200mm4、(5分)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,并总结由二氧化硅膜射入空气中的两束光间的相位关系。
3、(10分)光学系统由焦距为5.0cm的会聚薄透镜L1和焦距为10.0cm的发散薄透镜L2组成,L2在L1右方5.0cm处,在L1左方10cm处的光轴上放置高度为5mm的小物体,通过计算求此光学系统最后成像的位置和高度,以及像的正倒、放缩和虚实情况。
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。
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。
光学工程师试题及答案解析
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。
工程光学复习题
工程光学复习题工程光学复习题光学是一门应用广泛的学科,它研究光的传播、反射、折射等现象,并应用于各个领域,如光通信、摄影、激光技术等。
工程光学是光学在工程领域的应用,涉及到光源、光学元件、光学系统等方面的知识。
下面是一些工程光学的复习题,帮助大家回顾和巩固相关知识。
1. 什么是光的折射?请简要解释折射定律。
光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时,由于介质的折射率不同而改变传播方向的现象。
折射定律是描述光在两种介质之间折射行为的定律,它可以用公式表示为:n1sinθ1 = n2sinθ2,其中n1和n2分别是两种介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。
2. 什么是光的反射?请简要解释反射定律。
光的反射是光线从一种介质撞击到另一种介质的界面上,由于界面的特性而改变传播方向的现象。
反射定律是描述光在界面上反射行为的定律,它可以用公式表示为:θ1 = θ2,其中θ1和θ2分别是入射角和反射角。
3. 什么是光学元件?请列举一些常见的光学元件。
光学元件是用于控制光线传播、折射、反射等的器件。
常见的光学元件包括透镜、棱镜、反射镜、偏振片等。
透镜可以将光线聚焦或发散,用于成像和照明;棱镜可以将光线折射和分散,用于光谱分析和色散;反射镜可以将光线反射,用于反射光学系统;偏振片可以选择性地透过或阻挡特定方向的光线,用于偏振光学实验和显示器件。
4. 什么是光学系统?请简要解释光学系统的组成和功能。
光学系统是由光学元件组成的,用于控制光线的传播和处理。
光学系统的组成包括光源、光学元件和光接收器。
光源产生光线,光学元件控制光线的传播和处理,光接收器接收光信号并进行相应的处理。
光学系统的功能包括成像、测量、传输等,广泛应用于摄影、显微镜、激光器等设备中。
5. 什么是光线的色散?请简要解释色散现象和色散补偿的方法。
光线的色散是指光线在通过介质时,由于介质的折射率与波长有关,不同波长的光线会发生不同程度的折射,从而产生色散现象。
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________ 。
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。
工程光学--期末考试试题
工程光学--期末考试试题测控专业--工程光学--期末考试试题一、选择题(每小题2分,共20分)1.一个平行细光束经过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。
-100mmB。
-50mmC。
50mmD。
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。
2μmB。
0.5线/μmC。
50线/mmD。
500线/mm3.一个发光强度为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/2C。
2ID。
4I4.对显微镜系统正确的描述是: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-1B。
0.01mmC。
0.02mm-1D。
0.02mm6.以下关于光学系统成像的像差,正确的描述是:A。
轴上物点成像可能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,而且影响成像的清晰。
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。
200mmD。
-200mm8.一个高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=-2B。
β=-1/2C。
β=1/2D。
β=29.一个平面光波可以表示为exp(jkz-wt),在传播介质的折射率是:A。
0.65B。
1.5C。
1.54D。
1.6510.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(45度)。
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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工程光学复习题1 填空题(1)在光传播中,某一时刻振动相位相同的点构成的等相位面称为 。
(2) 光传播的方程为()[]kz t E E +-=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(3) 光传播的方程为()[]kz t E E --=ωi exp 0描述的是沿z 轴 (A. 正 B.负) 方向传播的光。
(4) 光学系统完善成像的条件可简述为 。
(5) 一般地,称光组的光焦度为 。
(6) 夫琅和费衍射形成的爱里(Airy )斑直径与衍射屏圆孔半径成 比,与波长成 比。
(7) 当两相干光束振幅比为 时,形成的干涉条纹的可见度最好。
(8) 一般地讲,眼睛在没有调节的松弛状态下,能分辨的物点间最小视角为 。
(9) 提高显微镜分辩率的途径有 。
(10)对于玻璃球与玻璃盘形成的牛顿环等厚干涉,当球和盘间的距离进一步减小时,可以看到条纹的移动方向为: 。
(11) 电磁场连续的条件是:在没有传导电流和自由电荷的介质中, 的法向分量在界面上连续。
(12) 当光正入射到光学透明介质的界面,半波损失是指 。
(13)在光传播中,发生全反射的条件为 。
(14) 光组中,节点的定义为 。
(15) 物方主平面与像方主平面之间互为 关系,横向放大率为 (16) 对于折射棱镜,偏向角取最小的条件为 。
(17) 当光线垂自入射或接近垂直入射时,光楔所产生的偏向角仅由光楔的 和 决定。
(18) 杨氏双缝干涉实验中,条纹的间距与波长成 比,与会聚集角成 比。
(19) 形成驻波的两束叠加光波满足的条件 。
(20) 一般地讲,光学玻璃根据折射率或阿贝常数的不同可分为 。
(21) BK7玻璃 nd = 1.51680 νd = 64.17 牌号: 。
(22) 对于显微镜,增大数值孔镜的途径有 。
(23)对于平板形成的等倾干涉,当两板间的距离减小时,可以看到条纹的移动方向为:。
(24)电磁场连续的条件是:在没有传导电流和自由电荷的介质中,的切向分量在界面上连续。
(25)在折射率为n G玻璃基片上涂有厚度为h折射率为n的单层膜,欲使该单层膜在空气中对波长为λ的光起到减反增透的作用,则满足关系为。
(26)阿贝常数的表达式为: 。
(27)光波产生干涉的条件包括(1) 频率相同; (2) ;(3) 。
(28)影响干涉条纹可见度的因素包括: 。
(29)夫琅和费衍射中, 衍射孔径在自身平面内平移,衍射图样的位置; 形状。
(A改变B不变)(30)夫琅和费衍射中, 倾斜平面波照射衍射孔径,衍射图样的位置; 形状。
(A改变B不变)(31)入射光瞳与景深的关系为:。
(32)单色光成像会产生性质不同的五种像差, 分别为:。
(33)球面光学系统的垂轴放大率β, 轴向放大率α和角放大率γ的关系为: 。
(34)发光强度单位为:,国际计量大会规定频率为赫兹的单色光光源发出的,在某方向的辐射强度为1/683W/sr时,对应的发光强度为单位发光强度。
(35)颜色的三种表观特征为:。
(36)颜色的三刺激值的定义为:。
(37)光栅的角色散指:。
(38)波长在nm~ nm之间的电磁波能为人眼所感知,为可见光。
(39)颜色有三种表观特征,明度,和。
(40)当自然光以布儒斯特角入射时,反射光的电矢量振动方向与入射面的关系是。
(41)相干时间定义为:。
(42)平行平板的等倾干涉图样的定域在。
2简答和计算(1)一束白光垂直照射在厚度为0.4微米的玻璃片上,玻璃的折射率为1.5,在可见光谱范围内反射光束中哪些波长将被加强?(2)用很薄的云母片( n = 1.58)覆盖在双缝干涉装置中的一条缝上,这时,光屏上的中心为原来的第七条纹所占据,若λ=5500埃, 则云母片多厚?(3)用波长 λ = 6328埃 的平行光垂直入射宽度a = 0.15毫米的狭缝,缝后以焦距 f = 40厘米的凸透镜将衍射光会聚于屏幕上。
求在屏幕上形成的中央明纹的宽度。
(4)试证当一条光线入射于厚度为d 、折射率为n 的平行平面玻璃板的表面上而从板的对侧表面射出空气中时,出射、入射光线一定平行。
但向侧面发生一位移x ,当入射角i 1很小时,这个位移量满足nn i d x 11-⋅⋅=。
(5)下图1为近轴区光线经过单个折射球面的折射,证明相关量满足满足下式。
⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-'l r n l r n 1111(6)对于单折射球面,存在三对不产生像差的共轭点,说明其位置特征。
(7)简要说明慧差的概念,并画图表示子午慧差。
(8)画图说明开普勒望远镜的组成及成像原理。
(9)简要说明颜色的色品坐标的概念。
(10)写出在没有传导电流和自由电荷的介质中电磁场连续的条件。
(11 ) 以做图法求出下图轴上A点的像A 。
(12)绘出正方矩孔的夫琅和费衍射图样的示意图。
(13)完成下图棱镜的成像。
(14)画出下图A点成像的边缘光线和过B点的主光线。
(15)将下图棱镜及光组成像补充完整。
(16)证明理想光学系统成像的牛顿公式。
(17)证明理想光学系统成像的高斯公式。
f'= (18)一光组由两个薄光组组合而成,如下图所示。
第一个薄光组焦距1f'= -400mm,两光组的间隔d=300mm。
求组500mm.第二个薄光组的焦距2l'。
合光组的焦距f', 组合光组的像方主面位置H'及像方焦点的位置F(19)下图为曲率半径r = 100毫米的半球透镜,玻璃折射率 n =1.5,试求1) 该半球透镜放置在空气中,球面一侧为像方时的焦距,主面和焦点的位置。
2) 当将透镜浸在水中(折射率1.33),一平行细光束垂直地入射在半球透镜的平面上, 求光学会聚点位置。
(20)下图为望远物镜,已知r1 = 62.5mm, r2 = -43.65mm, r3 = -124.35mm, d 2 =4mm, d 3 = 2.5mm ,n 1 = 1, ,51633.121=='n n 6727.132=='n n , 13='n 。
表1为计算光线经过面1,面2 和面3时的近轴计算结果。
计算公式为u i r r l i i u u i n n i u r r l i ''+=''-+=''='-=,,,,11++-'=i i i d l l 。
求1) 将表1中的数据补充完整。
2) 画出所计算光线的路径。
3) 求此处的像方焦距,像方焦点和像方主点的位置。
图4序号 r d n l h u i 1 62.5 1 -1.00000E+901.00000E+01 0 1.60000E-01 2 -43.65 4 1.51633 A 9.78207E+00 B -2.78585E-01 3-124.352.51.67273.41467E+029.71097E+002.84390E-02-1.06533E-01表1i' u' l' h' C 5.44821E-02 1.83547E+02 D -2.52541E-01 2.84390E-02 3.43967E+02 9.78207E+00 -1.78198E-011.00104E-019.70092E+019.71097E+00(21)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(筒长)L = 700mm, 由系统最后—面到像平面距离(工作距离)为k l ' = 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。
(22)试设计一测量方案测量气体折射率: 1 绘制原理图,并给出简单说明。
2 分析所给出测量方案的特性。
(23)试设计一测量方案测量一构件的微小伸长或收缩量,要求:1 绘制原理图,并给出简单说明。
2 分析所给出测量方案的特性。
(24)以图6实现夫琅和费实验,分别在孔径平面和透镜焦平面上建立坐标系x 1C y 1 和x P 0y 。
则在后焦面上某一点P (x ,y )的复振幅分布为()()()11111122exp ~2exp ,~y dx yy xx f k i y x E f y x f ik f C y x E ⎰⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= (1)式中λi C 1=,()11~y x E +是x 1C y 1面上孔径范围内的光的复振幅分布。
试解释式(1)中各个项的意义.(25) 简要说明法布里_珀罗干涉仪测量光谱的原理。
(26)简要说明迈克尔逊干涉仪的基本原理。
(27)已知两个光学系统的焦距分别为:求此组合系统的主平面和焦点的位置,并画图表示。
(28)已知条件如下:求主平面和焦点位置(29)两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的入射自然光垂直照射其上,透射光强为I 0 /8, 求这两个偏振片的偏振化方向的夹角。
(30)已知物点A 1位于一透镜的第一面的球心上,r 1 = -50mm, 透镜厚度d 为2mm, 折射率为1.5, 且放置在空气中,若该透镜为齐明透镜,求出r 2及像距。
(31)两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的入射自然光垂直照射其上,透射光强为I0 /8, 求:1).这两个偏振片的偏振化方向的夹角?2) .若在两偏振片中间再插入另一偏振片,其偏振化方向与前后两片偏振片的偏振化方向夹角相等,那么通过三个偏振片后的透射光强又是多少?(32)试用符号规则标出下列光组及光线的位置 (1)r = -30mm, L = -100mm, U = -10° (2)r = 30mm, L = -100mm, U = -10°(33)已知一个光学系统的结构参数,r = 36.48mm, n=1, n’=1.5163,l = - 240mm, y=20mm50;100`;100`2211=-=-==-=d f f f f 空气玻璃空气;0.1`;509;5163.1`;5;0.1;102221111=-======n r )(K n n d n r已求出:l’=151.838mm,现求β, y’ (横向放大率与像的大小)(34)图示说明光组的像方焦点、像方焦平面;像方主点、主平面;像方焦距。
(35)用惠更斯作图法求取正晶体或负晶体的折射光波的k o,k e,s o,s e(36)如图A,B是两块玻璃平板,D为细金属丝,O为A和B的交棱。
1)利用等厚干涉的方法测量细金属丝的直径,怎样根据体条纹数计算直径?2)若B表面有一半圆柱形凹槽,凹槽方向与A和B的交棱O垂直,则看到条纹如何,画出示意图。
3)若单色光的波长 =623.8 nm, 条纹最大弯曲量为条纹间距2/5,问凹槽深度?。