《工程光学》试卷及其标准答案(很多很全)

《工程光学》试卷及其答案(很多很全)

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一、填空题（每小题 3分,共18分）

⒈光的干涉分为分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三类。

⒉在几何光学系统中，唯一能完善成像的是平面反射镜。

⒊开普勒望远镜看到远物的象是倒（立)的，伽利略望远镜看到远物的象是正（立）的。

⒋光的本性是波粒二象性，其数学表达式为

。

λ

ν

h

p

h

E= =,

5. 光的吸收、散射和色散三种现象都是由光和物质的相互作用引起的，实

质上是由光和原子中的电子相互作用。引起的。

⒍激光的主要特点有单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好。

二、选择题（每小题3分，共 12 分）

⒎将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中，其条纹间隔是空气中的（ A ）

A. 1/n倍

B. n 2倍

C. n倍

D. 以上结果都不对

⒏在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（A ）

A. 永远是个亮点

B. 永远是个暗点

C. 有时是亮点，有时是暗点

D. 以上说法都不对

⒐由折射率为n= 1.65 的玻璃制成的

薄凸透镜，前后两球面的曲率半径均

D）

A. 20

B. 21

C. 25

D. 31

⒑清晨日出时看到太阳呈红色，这是由

于（ C ）

A. 光的反射

１

２ 专业 姓名 评卷人 得 分 四、计算题（每小题10分，共60分） ⒔ 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，形成夹角的尖劈。将波长为 550 nm 的单色光垂直投射在劈上，并在上方观察劈的干涉条纹。（1）试求条纹间距；（2）若将整个劈浸入折射率为 1.52 的杉木油中，则条纹的间距变成多少？ ,

⒖有一光阑直径为5 cm，放置在薄透镜后3 cm处。透镜的焦距为5 cm，孔径为6 cm。现有一高为3 cm的物P Q置于透镜前12 cm 处。试求：（1）对主轴上P点的入射光瞳和出射光瞳的大小和位置；（2）像的位置。

３

４

专业 姓名 ⒘ 有一块平行石英片是沿平行光轴方向切出的。要把它切成一块黄光的

1/4波片，问这块石英片应切成多厚？（石英的n e = 1.552, n o = 1.543, λ = 589.3 nm .）

⒙波长为 0.1 nm的 X 射线被碳块散射，在散射角为 900 的方向上进行观察。试求：（1）康普顿位移△λ；（2）反冲电子的动能。

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模拟试题与答案

工程光学2005——2006年底第一学期期末考试试题A

一、填空（20分）

1、照明系统与成像系统之间的衔接关系为：

__照明系统的拉赫不变量要大于成像系统的拉赫不变量_、______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。

3、角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为、拉赫不变J=nuy 、牛顿公式以焦点为坐标原点。

4产生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、双折射、散射。

６

5

、麦克斯韦方程组的微分形式为

6．获得相干光的方法有分波前法、分振幅法。

7、水槽中盛水，深20mm，槽底中央置一点光源，水的折射率n=1.33，水面上浮一个既不透光又不反射光的纸片，使人从水面上无论哪个角度都看不到光，纸片面积最小为1634.33mm2。

8、光源的相干长度与相干时间的关系为。

三、名词解释（15分）

1、光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿直线传播的。

2、节点：光学系统中放大率为+1的一对共轭点称为节点。

3、空间相干性：

光源的大小与相干空间成反比关系，给定一个光源尺寸，就限制着一个相干空间，这就是空间相干性的问题，即通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性。

4、费马原理：

光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值，即光是沿光程的极值的路径传播的。

5、出瞳：孔径光阑经它前面的透镜或透镜组在光学系统像空间所成的像称为出射光瞳。

四、作图（20分）

1、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系（图1）。

2、求AB的像（图2）。

3、判断棱镜的成像方向（图3）。

4、求轴上物点A所成的像（图4）。

７

８

图4

五、计算题（45分）

1、用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长，求楔角？（10分）

解：……………………………………..………………….5分

e=50mm/15

……………………………5分

2、已知，的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B位于第一球面前，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。（20分）

解：

设：透镜的折射率为n ----5分

物点A经折射成像在A'处，将已知条件代入公式得

---5分

A'经反射后，成像于B'点。故将，代入反射面公式，

得：----5分

B'点再经折射成像在B点。根据光路的可逆性，将B视为物，B'点视为像，有，代入折射公式，得：

----5分

由①②③式解得：

答：透镜的折射率为1.6。

3、一透镜焦距，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。（15分）

解：, 求得：----5分

----5分

答：组合后的焦距是-180mm。

基点位置如图所示。