东北大学光学试题
光学测试题及答案
光学测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的三原色是：A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案：B2. 以下哪种现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案：C3. 光的干涉现象说明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案：B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像？A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案：B5. 光的衍射现象表明光具有：A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案：B6. 以下哪种现象不是光的反射？A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案：C7. 光的偏振现象说明光是：A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案：B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质？A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案：D9. 光的全反射现象发生在：A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案：B10. 以下哪个是光的非线性光学效应？A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。
答案：斯涅尔定律；能量守恒2. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与_________成反比。
答案：双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。
答案：偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。
答案：不同5. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于_________。
答案：临界角三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉现象及其应用。
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，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
光学设计期末考试题及答案
光学设计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，用于描述光束聚焦能力的参数是（）。
A. 焦距B. 光斑直径C. 光束质量D. 光束发散角2. 以下哪个不是光学系统的基本特性？（）A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 重量3. 在光学系统中，色差的类型不包括（）。
A. 球面色差B. 色差C. 色差D. 色差4. 光学系统中，为了校正色差，通常采用的光学元件是（）。
A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 滤光片5. 光学系统中，用于校正球面像差的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜C. 使用滤光片D. 使用棱镜6. 在光学设计中，用于描述成像质量的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距7. 光学设计中，用于计算光学系统的像差的方法是（）。
A. 几何光学法B. 波动光学法C. 干涉光学法D. 衍射光学法8. 以下哪个不是光学设计软件的名称？（）A. ZemaxB. Code VC. MATLABD. Photoshop9. 光学设计中，用于描述光学系统成像能力的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距10. 光学系统中，用于校正畸变的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜B. 使用反射镜D. 使用棱镜二、填空题（每空2分，共20分）11. 光学设计中，焦距是指从____到____的距离。
12. 光学系统中，色差的类型包括____和____。
13. 光学设计中，分辨率是指光学系统能够分辨的____。
14. 光学设计软件Zemax主要用于____。
15. 光学系统中，畸变是指成像时____和____的不一致。
16. 光学设计中，放大倍数是指成像系统成像的____与____的比值。
17. 光学设计中，非球面透镜主要用于校正____。
18. 光学设计软件Code V主要用于____。
19. 光学设计中，干涉光学法用于计算光学系统的____。
20. 光学系统中，衍射光学法用于研究光的____。
光学考试题及答案
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__________。
东北大学物理作业答案第11章 光学
第11章 光学 作 业一、教材：选择填空题 1~6；计算题：12，14，21，22，25（问题（1）、（2）），26，32，二、附加题（一）、选择题1、 一束波长为λ的单色光由空气入射到折射率为n 的透明薄膜上, 要使透射光得到加强, 则薄膜的最小厚度应为 B(A) λ/2； (B) λ/2n ； (C) λ/4； (D) λ/4n .2、波长λ = 500nm 的单色光垂直照射到宽度b = 0.25 mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm , 则凸透镜的焦距为 B(A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E) 0.1m.3、一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中,自然光的强度I 1和偏振光的强度I 2之比I 1:I 2为 A(A) 2:15. (B) 15:2. (C) 1:15. (D) 15:1.（二）、计算题1、在双缝干涉实验中，单色光源S 到两缝S 1、S 2的距离分别为l 1、l 2， 并且λλ,321=-l l 为入射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D ，如图，求：(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离；(2) 相邻明条纹间的距离。
解：（1） 光程差为()12=d d 3x x l l k D Dλλ∆--=-= 零级明纹0k = λdD 3x 0= （2）λ∆dD x =2、 两偏振片组装成起偏和检偏器，当两偏振片的偏振化方向夹角成30º时，观察一普通光源，夹角成60º时观察另一普通光源，两次观察所得的光强相等，求两光源光强之比．解： 20201211cos 30cos 6022I I = 3121=I I 3、在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm ．在距双缝1m 远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400nm 至760nm 的白光，问屏上离零级明纹20mm 处，哪些波长的光最大限度地加强？(1nm ＝10-9m)解：已知：d ＝0.2mm ，D ＝1m ，x ＝20mm依公式： λδk x Dd == ∴ Ddx k =λ＝4×10-3 mm ＝4000nm 故 k ＝10 λ1＝400nmk ＝9 λ2＝444.4nmk ＝8 λ3＝500nmk ＝7 λ4＝571.4nmk ＝6 λ5＝666.7nm这五种波长的光在所给观察点最大限度地加强．4、波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈形膜上，如图所示，图中n 1＜n 2＜n 3，观察反射光形成的干涉条纹．题图15-10 n 2n 1n 3 O λ(1) 从劈形膜顶部O 开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少？(2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？解：(1) ∵ n 1＜n 2＜n 3二反射光之间没有附加相位差，光程差为2n 2e第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e 5， 2n 2e 5 =(2k -1)λ/2 k = 5()2254/94/152n n e λλ=-⨯=(2) 明纹的条件是 2n 2e k =kλ相邻二明纹所对应的膜厚度之差e =e k+1－e k =λ/(2n 2)5、用波长为λ1的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为l 1，而用未知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为l 2，求未知单色光的波长λ2．解：由牛顿环暗环半径公式 λkR r k =，根据题意可得 11114λλλR R R l =-=22224λλλR R R l =-=212212//l l =λλ 211222/l l λλ= 6、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽b =0.15mm ．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧第三级暗条纹之间的距离为8.0mm ，求入射光的波长．解：设第三级暗纹在ϕ3方向上，则有b sin ϕ3=3λ此暗纹到中心的距离为 x 3=f tg ϕ3因为ϕ3很小，可认为tg ϕ3≈sin ϕ3，所以 x 3≈3f λ/a ．两侧第三级暗纹的距离是 2x 3=6λf /b=8.0mm∴ λ=(2x 3)b/6f =500nm7、一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm ，λ2=660 nm(1nm=10-9m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d ．解：由光栅衍射主极大公式得 111sin λϕk d =222sin λϕk d =212122112132660440sin sin k k k k k k =⨯⨯==λλϕϕ当两谱线重合时有ϕ1=ϕ2,即69462321===k k ．．．．．．． 两谱线第二次重合即是 4621=k k ， k 1=6， k 2=4 由光栅公式可知d sin60°=6λ160sin 61λ=d =3.05×10-3mm。
光学考试题及答案
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________。
大学物理光学试题及答案
大学物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是由于光波的：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质？A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案：C3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案：A4. 光的双缝干涉实验中，当缝间距增加时，干涉条纹的间距将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案：D6. 光的全反射现象发生时，光的入射角必须：A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案：B7. 光的衍射现象表明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案：B8. 光的多普勒效应是指：A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案：B9. 光的波长越长，其频率：A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案：B10. 光的色散现象是由于：A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光波的相位差为________时，会产生干涉加强。
答案：0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直，说明光是________波。
答案：横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案：成反比4. 在光的双缝干涉实验中，若两缝间距为d，屏幕到缝的距离为L，则干涉条纹间距为________。
答案：λL/d5. 光的全反射发生时，光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，临界角的计算公式为________。
答案：sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中，当光源向观察者移动时，观察到的光频率会________。
答案：增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致________。
(完整版)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）1．在几何光学系统中，唯一能够完善成像的是系统，其成像规律为。
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。
二、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分）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）Lλ/d；（B）λd/L；（C）λd/2L；（D）Lλ/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MgF2（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I0，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）I0/2；（B）I0/4；（C）2I0/5；（D）4I0/59．将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为n2=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。
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________。
大学光学工程试题及答案
大学光学工程试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光的相位差为π，则它们是：A. 相长干涉B. 相消干涉C. 非干涉D. 无法确定答案：B2. 光的衍射现象中，菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射的主要区别在于：A. 光源的波长B. 衍射孔径的大小C. 观察距离的远近D. 观察角度的大小答案：B3. 在迈克尔逊干涉仪中，当参考光束和测量光束的光程差发生变化时，干涉条纹会发生：A. 移动B. 消失C. 变形D. 颜色变化答案：A4. 光学系统中，像差通常包括：A. 球差B. 色差C. 像散D. 所有以上答案：D5. 激光的相干性优于普通光源，主要是因为激光具有：A. 高亮度B. 高单色性C. 高方向性D. 高相干性答案：D6. 光学纤维中，光信号传输的基本原理是：A. 反射B. 折射C. 散射D. 干涉答案：A7. 光的偏振现象中，自然光通过偏振片后变成：A. 线偏振光B. 圆偏振光C. 椭圆偏振光D. 非偏振光答案：A8. 光电效应中，光电子的最大动能与入射光的：A. 强度无关B. 频率成正比C. 波长成反比D. 频率无关答案：C9. 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. 光纤的材料C. 传输的模式数量D. 传输的距离答案：C10. 在光学成像系统中，焦距越长，成像的放大倍数：A. 越大B. 越小C. 不变D. 无法确定答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的反射定律中，入射角等于______。
答案：反射角2. 光的折射定律中，入射角和折射角的正弦值之比等于______。
答案：介质的折射率之比3. 在菲涅尔双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与______成反比。
答案：波长4. 光的衍射现象中，单缝衍射的中央极大值宽度与______成正比。
答案：缝宽5. 光的偏振现象中，通过偏振片后的光是______。
答案：线偏振光6. 光电效应中，光电子的最大动能与入射光的______成正比。
大学光学复习题及答案
大学光学复习题及答案一、选择题1. 光学中，光的波动性是由下列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. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 多光束干涉答案：B3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非偏振光D. 无偏振性答案：A二、填空题4. 光的折射定律是______定律，由斯涅尔提出。
答案：斯涅尔定律5. 单色光在真空中的波长是λ，频率是ν，则光速c可以表示为c=______。
答案：λν6. 光的全反射现象发生在光从______介质射向______介质时。
答案：光密；光疏三、简答题7. 请简述光的衍射现象及其条件。
答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光线会偏离直线传播路径，向障碍物的后方或狭缝的两侧传播。
衍射现象的条件是光波的波长与障碍物或狭缝的尺寸相近或更大。
8. 什么是光的偏振，偏振光有哪些应用？答案：光的偏振是指光波振动方向的有序排列。
在自然光中，光波的振动方向是随机的，而在偏振光中，振动方向是一致的。
偏振光的应用包括偏振太阳镜减少眩光、液晶显示器的工作原理、以及在摄影中减少反射等。
四、计算题9. 已知单色光在真空中的波长为500nm，求该光的频率。
答案：根据公式c=λν，其中光速c=3×10^8 m/s，波长λ=500nm=500×10^-9 m，解得频率ν=c/λ=(3×10^8)/(500×10^-9) Hz=6×10^14 Hz。
10. 一束光从玻璃射入水中，折射率为1.5，求光在水中的波长。
答案：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为玻璃的折射率（约为1），n2为水的折射率（1.5），θ1为光在真空中的角度（通常为0），θ2为光在水中的角度。
由于光从光密介质进入光疏介质，sinθ2=1，解得sinθ1=n2/n1=1.5，因此光在水中的波长λ2=λ1/n2=500nm/1.5=333.33nm。
大一光学题库及答案详解
大一光学题库及答案详解1. 光的波动性表现在哪些方面？答案：光的波动性主要表现在干涉、衍射和偏振等现象中。
2. 什么是光的干涉现象？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，它们的振幅相加形成新的光波，从而产生明暗相间的干涉条纹的现象。
3. 简述杨氏双缝干涉实验的基本原理。
答案：杨氏双缝干涉实验是利用两个相距很近的狭缝作为光源，当光通过这两个狭缝后，会在屏幕上形成一系列明暗相间的干涉条纹。
这是因为从两个狭缝传播出来的光波在空间中叠加，产生干涉现象。
4. 衍射现象是如何产生的？答案：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，形成新的波前，从而在屏上形成明暗相间的条纹或光斑的现象。
5. 什么是偏振现象？答案：偏振现象是指光波在特定方向上的振动被限制，使得光波的振动只在一个平面内进行的现象。
6. 光的粒子性表现在哪些方面？答案：光的粒子性主要表现在光电效应、康普顿散射等现象中。
7. 描述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
只有当光的频率高于金属的逸出功频率时，光电效应才会发生。
8. 什么是康普顿散射？答案：康普顿散射是指X射线或γ射线与物质中的自由电子发生碰撞，导致射线波长变长的现象。
9. 光的波粒二象性是什么？答案：光的波粒二象性是指光既表现出波动性质，如干涉、衍射和偏振；同时也表现出粒子性质，如光电效应和康普顿散射。
10. 简述光的折射定律。
答案：光的折射定律，即斯涅尔定律，指出当光从一种介质进入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角与折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
11. 什么是全反射现象？答案：全反射现象是指当光从折射率较高的介质射向折射率较低的介质时，如果入射角大于临界角，光将不会折射进入第二种介质，而是全部反射回第一种介质。
12. 什么是光的色散现象？答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致光的折射率不同，从而使得混合光分离成不同颜色的单色光的现象。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案1. 光学设计中的基本概念- 什么是光学系统的焦距？- 简述光学系统的视场和视场角。
2. 光学系统的基本类型- 列举三种常见的光学系统类型，并简要说明其特点。
3. 光学设计中的参数- 解释什么是光学系统的光圈数和相对孔径。
- 描述焦距与视场角之间的关系。
4. 光学系统的成像质量评价- 什么是光学系统的分辨率？- 简述光学系统的色差和如何减少色差。
5. 光学设计中的像差分析- 列举并解释五种主要的像差类型。
- 描述如何通过光学设计减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 简述透镜和反射镜在光学设计中的作用。
- 解释什么是光学滤波器及其作用。
7. 光学系统的设计与优化- 描述光学系统设计的基本步骤。
- 简述如何使用计算机辅助设计（CAD）软件进行光学系统优化。
8. 现代光学设计技术- 简述衍射光学元件（DOE）的概念及其在光学设计中的应用。
- 描述自由曲面光学元件的优势和设计挑战。
答案1. 光学设计中的基本概念- 焦距是光学系统成像点到焦点的距离。
- 视场是光学系统能够观察到的区域，视场角是该区域的夹角。
2. 光学系统的基本类型- 望远镜、显微镜和相机镜头是三种常见的光学系统类型。
望远镜用于观察远距离物体，显微镜用于观察微小物体，相机镜头用于捕捉图像。
3. 光学设计中的参数- 光圈数是光学系统光圈直径与焦距的比值，相对孔径是光圈直径与焦距的比值。
- 焦距越短，视场角越大。
4. 光学系统的成像质量评价- 光学系统的分辨率是指系统能够区分两个相邻物体的最小距离。
- 色差是由于不同波长的光在光学系统中的折射率不同而产生的，可以通过使用消色差透镜来减少。
5. 光学设计中的像差分析- 主要的像差类型包括球面像差、色差、场曲、畸变和像散。
- 通过选择合适的光学元件组合和调整光学系统参数来减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 透镜用于聚焦或发散光线，反射镜用于改变光线的传播方向。
- 光学滤波器用于选择性地传输特定波长的光，用于改善成像质量或实现特定效果。
光学测试题及答案详解
光学综合测试题说明：本试卷分为第I、II卷两部分，请将第I卷选择题的答案填入题后括号内，第II 卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第I卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内.1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的解析:本题考查光的直线传播的应用，地面上的圆斑，是太阳经树叶缝隙形成的像，即小孔成像.C正确.答案:C2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大，则此单色光在玻璃中传播时A.其速度比在水中大,其波长比在水中长8.其速度比在水中大,其波长比在水中短C.其速度比在水中小,其波长比在水中短D.其速度比在水中小,其波长比在水中长解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v=-知,单色光在玻璃中的n 折射率比在水中大，因而速度比在水中小;由v二入v知,光的频率不变，速度v变小,波长变短.C正确.答案:C9.下列关于偏振光的说法中正确的是A.自然光就是偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光解析:本题考查偏振光的概念.沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光.故正确选项为答案:C10 为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜的干涉 相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直 入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长入。
为nd B T 解析:本题考查薄膜干涉.设绿光在膜中的波长为入，则 由d 二工入，4得入=4d则绿光在真空中的波长为入 0=n 入=4nd.故正确选项为D. 答案:D 11一束光线从折射率为的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是解析:本题考查全反射.设临1角为C,则C.d A.4A玻璃；1sinC=一 =n.。
光学工程专业复试题及答案
光学工程专业复试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波长为λ，频率为ν，光速为c，则下列关系正确的是：A. c = λνB. c = λ/νC. c = ν^2/λD. c = λ^2/ν2. 光学系统中的像差包括：A. 球面像差B. 色差C. 像场弯曲D. 所有以上3. 以下哪个不是光学成像系统的类型？A. 望远镜B. 显微镜C. 激光器D. 投影仪...二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述干涉和衍射的区别。
2. 解释什么是光学传递函数，并简述其在光学系统设计中的应用。
3. 描述光学显微镜的工作原理。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一个光学系统的焦距为f=100mm，物体距离镜头为u=200mm，求像的位置和大小。
2. 给定一个光学系统的光阑直径为D=10mm，光波长λ=500nm，计算系统的衍射极限分辨率。
四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述光学成像系统在现代科技领域的应用，并给出具体的例子。
答案一、选择题1. A. c = λν2. D. 所有以上3. C. 激光器...二、简答题1. 干涉是光波相遇时的叠加现象，可以产生明暗相间的干涉条纹；衍射则是光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前弯曲传播的现象，产生光强分布不均的衍射图样。
2. 光学传递函数（OTF）是描述光学系统传递空间频率信息能力的函数，它在光学系统设计中用于评估系统的成像质量，如分辨率和对比度。
3. 光学显微镜通过物镜收集被观察物体的光线，形成一个中间像，然后通过目镜放大这个中间像，形成可观察的放大像。
三、计算题1. 根据成像公式1/f = 1/u + 1/v，解得v = 100mm，即像的位置在焦距处；由于u > 2f，所以像为实像且为倒立、缩小。
2. 衍射极限分辨率可通过公式θ = 1.22λ/D计算，代入数值得θ ≈ 0.061mm。
四、论述题光学成像系统在现代科技领域应用广泛，例如在生物医学领域，光学显微镜用于细胞和组织的观察；在航空航天领域，光学成像系统用于卫星遥感和天文观测；在通信领域，光纤通信系统利用光学成像原理实现高速数据传输。
光学试卷1、2+答案
光 学 期末考试卷（甲）一、填空（共26分，每空2分）1、实像和虚像的区别是 。
2、波的 现象是横波区别于纵波的一个主要特征。
3、一个放大倍数为5×的放大镜，其焦距为 厘米。
4、波长为20nm 的紫外光光子的能量为 焦耳。
5、根据表中的每步观察到的现象，填出偏振光的检验结论。
6．欲制一架放大本领M=－100的开普勒天文望远镜，如用一只1f '=100cm 的凸透镜作物镜，则目镜的焦距为 。
7、光导纤维是利用光的 原理制成的传光玻璃丝。
二、选择题（每题4分）1、浸没在油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）的临界角是[ ]A 、 )50.110.1(sin 1-=c i B 、 50.110.1=c iC 、 )10.150.1(1-=tg i cD 、 )50.110.1(1-=tg i c2、由凸面镜构成的像相对于物通常是[ ]A、倒立虚象B、倒立实象C、缩小的正立虚象D、放大的虚象3、显微镜由焦距为30mm的物镜和焦距为5mm的目镜构成，镜筒的有效长度为0.2m，则该显微镜的放大本领为[ ]A、333B、286C、185D、1204、杨氏实验装置中，两狭缝的间距为0.10cm，在80.0cm远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm，则照亮狭缝的光波波长应为[ ]A、400nmB、500nmC、600nmD、700nm5、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置，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同心圆环B、接触点是明的，明暗条纹是不等距离的同心圆环C、接触点是暗的，明暗条纹是等距离的同心圆环D、接触点是暗的，明暗条纹是不等距离的同心圆环6、两相干光的强度均为I，干涉产生的最大光强为[ ]A、IB、2IC、3ID、4I7、将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝，若对应于衍射图样的第一最小位置的衍射角θ=30o，试问缝宽b的大小等于[ ]A、λ/2B、λC、2λD、3λ8、在杨氏实验中，如果两狭缝的间距加倍，则干涉图样中相邻明条纹的间距[ ]A、加倍B、为原来的四倍C、为原来的二分之一D、为原来的四分之一三、作图题（每题4分）1、已知凸面镜的焦点F以及物AB的位置，求像的位置与大小。
光学考试题及答案
光学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动理论最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的波长、频率和速度之间的关系是？A. λv = fB. λf = cC. c = λfD. c = λv答案：C3. 光的干涉现象中，两个相干光源的光波相遇时，会发生？A. 相消B. 相长C. 相消或相长D. 无变化答案：C4. 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？A. 直线传播B. 反射C. 折射D. 弯曲答案：D5. 光的偏振现象说明光是？A. 横波B. 纵波D. 无法确定答案：A6. 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. 光从光密介质进入光密介质D. 光从光疏介质进入光疏介质答案：A7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同而引起的，这种现象最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦8. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与哪些因素有关？A. 光源的波长B. 双缝之间的距离C. 屏幕与双缝之间的距离D. 以上都是答案：D9. 光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的光波频率会发生变化，这种现象是由哪位科学家首次提出的？A. 多普勒B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：A10. 光的量子理论最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 普朗克C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：C二、填空题（每题2分，共20分）11. 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，即 _______ = _______。
答案：n1sinθ1 = n2sinθ212. 光的衍射极限是指当光波通过一个孔径时，衍射现象变得显著的最小孔径，其公式为 _______ = _______。
答案：D = 1.22λ/θ13. 光的偏振片可以将非偏振光转化为偏振光，其偏振方向与偏振片的 _______ 方向一致。
光学期末考试试题及答案
光学期末考试试题及答案一、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2. 下列哪项不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 光栅衍射3. 光的偏振现象说明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 非线性4. 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. 麦克斯韦5. 以下哪个不是光的偏振器？A. 偏振片B. 光栅C. 偏振镜D. 偏振棱镜二、填空题（每空2分，共20分）6. 光的三原色是________、________和________。
7. 光的全反射现象发生在________中，当光从________介质进入________介质时。
8. 光的衍射现象说明了光具有________性。
9. 光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的________不同。
10. 光的偏振现象可以通过________来实现。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述光的干涉条件。
12. 解释光的偏振现象及其应用。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 假设有一个单缝衍射实验，单缝宽度为0.5mm，光波长为600nm，求第一级衍射极大值的角位置。
14. 一个光栅，其光栅常数为0.2mm，入射光波长为500nm，求第一级衍射极大值的角位置。
五、论述题（10分）15. 论述光的量子性及其在现代光学技术中的应用。
答案一、选择题1. B2. B3. B4. C5. B二、填空题6. 红、绿、蓝7. 光密，光密，光疏8. 波动9. 折射率10. 偏振片三、简答题11. 光的干涉条件是：两束光的频率相同，相位差恒定，光程差小于或等于相干长度。
12. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只在一个平面内振动。
偏振现象的应用包括偏振太阳镜减少眩光，偏振片用于摄影中减少反射，以及在液晶显示技术中的应用。
东北大学工程光学试卷
学考试试卷（A 卷） 学年第 二 学期 工程光学 一、问答题（每题6分共48分）1/4波片；半波损失. 4．用劈尖等厚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，请写出凹槽深度∆h 的计算关系式。
若波长为500nm 时，图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切，则∆h 是多少?6．什么是光的衍射现象？如何解释光的衍射现象？ （2分） 垂直振动的两个光线垂直入射到波片，经过波片后它们的光程差为 反射光电矢量相对于入射光电矢量发生了相位突变π，通常把反射π称为“半波损失”，即反射时损失了半个波长。
（2分） （2分） L ’=0，β＝1。
即物点和像点均位于球面顶点。
（1分） ，即I ＝I ’＝0。
表示物点和像点均位于球面的曲率中心， ＝L ’=r ，垂轴放大倍率'n n =β。
（1分） ，即I ’=U 。
（2分） 答：（1）在单色点光源和屏幕间放置一个中间开有圆孔的不透明屏，对投影边缘作严格检查后发现，光线偏离了直线传播，且产生了一些亮暗相间的条纹，该现象称为光的衍射。
（2分）（2）惠更斯—菲涅耳原理。
惠更斯原理：波面上的每一点都可以看作为一个发出球面子波的次级扰动中心，在后一个时刻这些子波的包络面就是新的波面。
（2分） 菲涅耳原理：基于光的干涉原理，考虑到惠更斯子波来自同一光源它们应该是相干的。
（2分）将菲涅耳的“子波相干叠加”思想补充到惠更斯原理，称为惠更斯-菲涅耳原理。
（1.5分） （1.5分） 2α角而形成的；旋转方向由 （1.5分） α=90°时，两个一次成像重合。
（1.5分） 5．什么是干涉条纹的可见度？影响可见度的因素有哪些，它们是如何影响的？答：（1）定义： 干涉条纹的可见度表征了干涉场中某处条纹亮暗的反差程度（清晰程度）。
()()mMmMI I I I K +-=（2分） （2）影响因素包括：相干光束振幅比、光源大小和空间相干性、光源非单色性。
光学试卷及答案
〈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，V〉V e，n〈n eB.正晶体,V〉V e, n。
〉n eC.负晶体，V〈V e n。
〉n eD。
正晶体，V〈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①mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入折射率为n。
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1. 用一个每毫米500条缝的光栅观察钠光谱线（nm 589=λ），问平行光垂直入射和 30角
斜入射时，分别观察到几级光谱线？用白光垂直照射时，求第一级光谱线的线宽度。
2. 波长为nm 8.632=λ的氦氖激光垂直地投射到缝宽mm a 0209.0=的狭缝上，现有一焦
距cm f 50=的凸透镜置于狭缝后面。
试求：
（1） 由中央亮条纹的中心到第一级暗纹的角距离是多少？
（2） 在透镜的焦平面上所观察到的中央亮条纹的线宽度是多少？
4．如图，折射率2.12=n 的油滴落在5.13=n 的平板玻璃上，形成以上表面近似于球面的 油膜，测得油膜中心最高处的高度m dm μ1.1=。
用nm 660=λ的单色光垂直照射油膜。
求：（1）油膜周边是暗环还是明环？ （2）整个油膜可看到几个完整暗环？
5、用钠光（nm 3.589=λ）垂直照射在某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为 60，
（1）若用另一光源垂直照射，测得其第二级光谱的衍射角为
30，求该光源发光的波长；
（2）若用白光（nm nm 760~400）垂直照射在该光栅上，求第二级光谱的张角？
6、一束光强为0I 的自然光垂直入射到一光学仪器上，该光学仪器由四片偏振片组成，每片偏振片的偏振化方向相对于前面一片沿顺时针转过 30角。
求：出射光光强。
11、一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成，现通过偏振片观察这部分偏振光，当偏振片由对应极大强度的位置转过60°时，光强减为极大强度的一半，求该部分偏振光中自然光和线偏振光的光强比。
12、现有两块折射率分别为1.45和1.62的玻璃板，使其一端相接触，形成夹角为α=6′
的劈尖，将波长为550nm 的单色光垂直照射在劈尖上，并在上方观察劈尖的干涉条纹。
（1）求相邻两条明条纹所对应的膜厚差是多少？
（2）相邻两条明条纹的间距是多少？
（3）如果把整个劈尖浸入折射率为1.52的杉木油中，相邻两条明条纹间距变为多少？两玻璃板相接触端是明条纹还是暗条纹？
15、如图安排的三种Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 透明介质，其折射率分别为n 1 =1.00、n 2 =1.43和n 3 ，Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ的界面相互平行，一束自然光由介质Ⅰ中入射， 若在两个交界面上的反射光都是线偏振光，则 （1） 入射角是i 多少？ （2）折射率n 3 是多少？
2、如图所示，一玻璃棒(n=1.5)长50cm ，两
端面均为半球面，半径分别为5cm 和10cm ，
一小物高0.1cm ，垂直位于左端球面顶点之前20cm 处的轴线上。
问：(1) 小物经玻璃棒成像在何处？(2)整个玻璃棒的横向放大率为多少？
3、一竖立玻璃板的折射率为1.5，厚度为10cm ，观察者在玻璃板后10cm 处沿板的法向方向观察置于同一法线上10cm 处的一个小物体时，它的像距离观察者有多远？
3
n。