工程光学-物理光学习题例题1
郁道银 工程光学-物理光学答案整理
第一章 光的电磁理论基础1．一平面电磁波可表示为 x E = 0 ，y E = 2cos[2π×1014（c z-t ）+2π] ,z E = 0,求： （1）该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位？ （2）波的传播方向和电矢量的振动方向？ （3）相应的磁场B 的表达式？解：（1）由y E = 2cos[2π×1014（c z-t ）+2π]知： 频率：f=1014（Hz ）λ=ct=c/f =ss m 114810103⨯=6103⨯(m) )(3m μ= A=2(m v ) 0ϕ=2π （2）传播方向Z , 振动方向Y 。
（3）相应磁矢量B 的大小εμ1=B E C = 881067.01032-⨯=⨯=B ()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=-002102cos 1067.0148z y x B B T t c z B ππ2.在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示为21510cos 10(),0,00.65x y z zE t E E cπ=-==，求：（1）光的频率、波长、振幅；（2）玻璃的折射率；（3）光波的传播方向和电矢量的振动方向。
解：（1）由21510cos 10()0.65x zE t cπ=-可知： 15141051022f ωπππ===⨯15220.39100.65um kcππλπ=== A=2(m v )xz(v)0Z H E =⨯y(E)(H)（2） 1.53c c n v fλ=== （3）传播方向Z , 振动方向X 。
3. 已知：h=0.01mm 5.1=μnm 500=λ 插入前后所引起的光程位相变化求光程的位相变化 解：)(10501.05.001.0101.05.13mm l -⨯=⨯=⨯-⨯=∆ )(202rad lππλϕ=⨯∆=∆4．已知: ()t a E ωα-=111cos ，()t a E ωα-=222cosHz 15102⨯=πω ，m v a 61= ，m v a 82= ，01=α，22πα=求：合成波表达式解：()()t a t a E E E ωαωα-+-=+=221121cos cos()t A ωα-=cos)cos(2212122212αα-++=a a a a Am v 100c o s 86264362=⨯⨯++=π3406806cos cos sin sin 22112211=++⨯=++=αααααa a a a tg)(927.01801.531.53)34(rad arctg o =⨯===πα ())(102927.0cos 105m v t E ⨯-=π5． 已知：()t A x E c zx -=ωcos 0 ，()[]450cos πωω+-=t A y E c z y求：所成正交分量的光波的偏振态 解：由已知得 A a a ==21，454512πωπωαα=⋅-+⋅=-c z c z 代入椭圆方程：()()1221221222212sin cos 2αααα-=--+a a E E a E a E y x y x2122222222=-+A E E A E A E y x y x ()2245sinsin 12-==-παα <0 ∴右旋椭圆光1λ椭圆长轴与x 轴夹角ψ ∞=-=ψδcos 22222121a a a a tg oo 902702==ψ∴或 又2345ππδπ<=< 的解舍去o 902=ψ∴o 2702=ψ∴ o135=ψ 第二章光的干涉和干涉系统１。
物理光学试题含标准答案
6、（附加题20分）当一束纳黄光以30°入射到光轴平行于界面的石英晶体表面（ ），
(1)请采用惠更斯作图法做出折射光传播方向及电场矢量的振动方向，
（2）准确计算出折射光传播方向相对界面法线的夹角。
解：
(1)
（5分）
（2）o光传播方向与界面法线夹角 ：
由 ，得 （3分）
设：e光传播方向与界面法线夹角 ，e光传播方向与光轴夹角 ，
e光波面法线方向与界面法线夹角 ，e光波面法线方向与光轴夹角 ，
则，由
可得
（3分）
（3分）
由 （3分）
得
所以 （3分）
⑴后透镜焦点处的干涉级,
⑵在此焦面上能够看到几个亮条纹?
⑶其中半径最大条纹的干涉级和半径是多少?
解：
⑴ 由于 ，
对应焦点条纹： ， （5分）
⑵ 焦面上能看到的条纹数决定于照明光源可以形成的光线入射角度的范围
（3分）
对应最大条纹的干涉级满足
焦面上能看到的亮条纹数 （2分）
⑶ 焦面上能看到的半径最大条纹的干涉级为 （3分）
4、一束波长450nm线偏振光垂直入射到石英（ ）制成的半波片，
透射光束中o光波相对e光波的位相超前π,石英晶片的厚度最薄应为25μm。
5、当光束以入射角 照射光栅时（光栅常数为d），光栅方程 中
是观察方向与光栅法线的夹角， 表示在 方向观察到波长λ光波的衍射级次， 号分别对应 与 在光栅法线的同侧和异侧。
二、计算题（70分）
1、（15分）一台迈克尔逊干涉仪，使用波长λ=550nm的扩展光源，调节两臂使产生同心圆环干涉条纹。
⑴此圆环干涉条纹为何种干涉条纹？
⑵要使干涉圆环向中心一一消失20个圆环条纹，则可动臂必需移动多远？
物理光学部分练习题附答案
物理光学部分练习题一、选择题1. 设线数N 1＝600的光栅其零级主极大强度为I 1，在其它条件相同时，N 2＝1200的光栅其零级主极大强度为I 2，则I 2／I 1为（ ）a. 1／4b. 1／2c. 1d. 2e. 42. 以直径为D 的圆孔作为衍射受限系统的出瞳，在相干光照明时其截止频率为1ρ，而用非相干光照明时其截止频率为2ρ，则2ρ／1ρ为a. 1／4b. 1／2c. 1d. 2e. 43. 在牛顿环装置中，若用平行光垂直照明，则当透镜与平板间距拉大时，条纹将（ ）a. 向外扩张b. 向中心收缩c. 不受影响4. 为了检验自然光、圆偏振光、部分偏振光（圆偏振光＋自然光），则在检偏器前插入一块1/4波片。
当旋转检偏器一周，看到光强为两亮两黑，则为（ ）a. 自然光b. 圆偏振光c. 部分偏振光5. 一束平行光从空气垂直通过两块紧密胶合，折射率均为n = 1.5的平板玻璃，则在不计吸收的情况下透过玻璃的能量为入射光的（ ）a. 0.92b. 0.85c. 0.96d. 0.96166. 一束自然光通过1/4波片，一般为（ ）a. 线偏振光b. 圆偏振光c. 椭圆偏振光d.自然光7. 相同半径的一个圆盘和一个圆孔的夫琅和费衍射图样（ ）a. 强度分布完全相反b. 强度分布完全相同c. 除衍射图样中心处外，强度分布相同8. 有二个斜面相对、间隔为半波长的相同等腰直角棱镜（图1），一束光垂直入射到棱镜I 的直角面上，则（ ）a. 棱镜II 中完全没有光波透过b. 棱镜II 中有部分光波透过9. 用标准平板来检验受检平板的表面平整度，方法如图2，我们看到标准平板与受检平板形成的空气楔的干涉条纹如图3，那么受检平板表面的中间纹路是（ ）a. 凹的b. 凸的10．镀于玻璃表面的单层增透膜，为了使增透效果好，膜层材料的折射率应该（ ）a. 大于玻璃折射率b. 等于玻璃折射率c. 介于玻璃折射率与空气折射率之间d. 等于空气折射率e. 小于空气折射率图1 受检平板 图2图3二、 一平面电磁波，其在均匀介质中传播时电场强度可表示为：]10)10653(exp[)53(),,,(68⨯⨯-+++-=t z y x i z y x E t z y x E x V/m ，其中z y x ，，分别是直角坐标系的三个单位坐标方向矢量，x ，y ，z 为坐标变量，t 为时间变量。
工程光学试题
工程光学试题—■判断（分，每题分）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，横向放大率卩=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。
（v6.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O（V）二.填空（分，每空分）1.一条入射线经转e角的平面镜反射,其反射光线转过兰角，2夹角为a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2n a。
2.用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法：当0>0时正像，0<0时倒像。
3.光楔的顶角为a，则其最小偏向角为（n-1）a。
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2£0_mm，视度调节范围为10屈光度，明视距离为250mm。
6•设计一个T=5x的放大镜，其焦距f=50mm。
7•已知某望远镜物镜焦距f1D=250mm，f2D=25mm，则该望远镜焦距fD=8,光学筒长L=275mm,放大倍数T=-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一200度，应该戴一副焦距fD=—500mm的眼镜。
三■作图（分，每题分）1.完成光路图，标出A的像AQ，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。
答案：、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系。
物理光学测试题
物理光学测试题在物理学中，光学是研究光传播和光现象的分支学科。
它研究光的产生、传播、相互作用以及它和其他物质之间的相互关系。
光学的重要性不可忽视，它在很多领域都有广泛的应用，包括通信技术、光电子学、医学成像等等。
现在，让我们来进行一些物理光学测试题，以检验我们的学习成果和对光学的理解。
题一：在双缝干涉实验中，两个缝隙间距为2mm，使用波长为600nm的单色光，观察到干涉条纹的最大亮度出现在干涉屏上的某一点。
请问，该点离中央明纹有多远？解析：双缝干涉实验是用来探究光的波动性质的经典实验。
根据双缝干涉的原理，中央明纹是由两个缝隙的光程差为零的位置决定的。
由于两个缝隙间距为2mm，光的波长为600nm，可以利用干涉条纹的亮度分布来求解该点离中央明纹的距离。
根据双缝干涉的亮度分布公式，亮度最大出现在中央明纹附近，差别不大，所以该点距离中央明纹的距离可以近似看作是0。
因此，该点离中央明纹是非常接近的，可以忽略不计。
题二：一束通过玻璃棱镜折射后，形成一个折射角为60度的中心圆柱型色散光谱。
假设入射光的波长范围为400nm到700nm，请问色散光谱在玻璃棱镜上的位置是否与波长有关？解析：色散是光在介质中传播时，由于波长的不同而发生折射角度的改变。
根据色散现象，光在玻璃中的折射角度和波长有关，所以色散光谱在玻璃棱镜上的位置应该与波长有关。
题三：某光源发出的光波长为450nm，在空气中以45度角射到玻璃表面。
玻璃的折射率为1.5，请问光线在玻璃中的传播速度是多少？解析：光在不同介质中的传播速度受到介质的折射率影响。
根据折射率的定义，光在某介质中的传播速度与光在真空中的传播速度之比等于两介质的折射率之比。
光在真空中的速度为光速，即3 × 10^8 m/s。
光线从空气中射到玻璃表面，折射率为1.5。
所以，光线在玻璃中的传播速度可以通过光在真空中的速度除以玻璃的折射率来计算，即3 × 10^8 m/s ÷ 1.5 = 2 × 10^8 m/s。
工程光学综合练习题
工程光学综合练习题工程光学是光学学科的一个重要分支，它关注于利用光学原理和技术来解决实际工程问题。
本篇文章将为您提供一套综合性的工程光学练习题，在完成每道题目后，您可以在下方找到相应的详细解答。
请准备好您的思维和计算能力，并让我们一起开始吧！练习题一：透镜的成像一个物体位于离一透镜的左侧10 cm处，虚物距为15 cm。
透镜的焦距为20 cm。
请计算：1. 物体的实际高度；2. 物体到透镜的像距和像的放大倍数；3. 像的性质（实像还是虚像）。
练习题二：光的折射一束光从空气（n=1）垂直入射到玻璃（n=1.5）中。
根据折射定律，请回答以下问题：1. 入射角和折射角的关系；2. 光的速度在空气和玻璃中的比值；3. 光的频率在空气和玻璃中是否改变。
练习题三：干涉现象两束相干光垂直入射到一个薄膜上，反射光和透射光的路径差为λ/4。
请回答以下问题：1. 反射光和透射光的相位差；2. 当反射光和透射光合成时，是否会发生干涉现象；3. 干涉程度与路径差的关系。
练习题四：光的偏振一束偏振光以45°的角度入射到一块偏振片上，通过该偏振片后，请回答以下问题：1. 出射光的偏振状态；2. 若将这束出射光再次入射到另一块偏振片上，且两片偏振片光轴垂直，求通过第二块偏振片的光的强度比原来的光强。
练习题五：光的衍射一束单色光通过一个狭缝后，发生衍射现象。
请回答以下问题：1. 产生衍射现象的必要条件；2. 当狭缝越窄时，衍射条纹的宽度是增大还是减小；3. 如何利用衍射现象来测量小孔的直径。
练习题六：激光技术激光在现代工程中有着广泛的应用。
请简要回答以下问题：1. 什么是激光，它与常规光有何不同之处；2. 列举至少三个激光应用的领域，并简述其原理；3. 激光在通信中的作用和优势是什么。
解答如下：练习题一：1. 物体的实际高度为10 cm。
2. 物体到透镜的像距为40 cm，像的放大倍数为1。
3. 像为实像。
练习题二：1. 入射角和折射角的关系由折射定律给出：n1sinθ1 = n2sinθ2，其中θ1为入射角，θ2为折射角，n1和n2分别为两种介质的折射率。
工程光学习题解答(第1章)
第一章1．举例说明符合光传播基本定律的生活现象及各定律的应用.答：（1）光的直线传播定律影子的形成；日蚀;月蚀；均可证明此定律。
应用：许多精密的测量，如大地测量（地形地貌测量)，光学测量，天文测量。
（2)光的独立传播定律定律：不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此互不影响,各光束独立传播.说明:各光束在一点交会，光的强度是各光束强度的简单叠加,离开交会点后,各光束仍按各自原来的方向传播。
2．已知真空中的光速c≈3×108m/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：v=c/n(1)光在水中的速度：v=3×108/1。
333=2。
25×108 m/s(2)光在冕牌玻璃中的速度:v=3×108/1。
51=1。
99×108 m/s(3)光在火石玻璃中的速度:v=3×108/1。
65=1.82×108 m/s(4)光在加拿大树胶中的速度:v=3×108/1。
526=1。
97×108 m/s(5)光在金刚石中的速度：v=3×108/2。
417=1。
24×108 m/s＊背景资料：最初用于制造镜头的玻璃，就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”，皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃(也称火石玻璃）。
3．一物体经针孔相机在屏上成像的大小为60mm，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：⇒l=300mm4．一厚度为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：本题是关于全反射条件的问题。
高考物理最新光学知识点之物理光学经典测试题及答案(1)
高考物理最新光学知识点之物理光学经典测试题及答案(1)一、选择题1．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则A．玻璃对a、b光的折射率满足n a>n bB．a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v bC．逐渐增大入射角，a光将先消失D．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a光大于b光2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为3．下列说法正确的是（）A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏4．如图为LC振荡电路在某时刻的示意图，则A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电C．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电D．若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流减小5．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹6．下列说法中错误的是 ( )A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置B．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短7．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是A．a光在水中传播速度比b光小B．b光的光子能量较大C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距8．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的9．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小10．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）A．真空中，a光的频率比较大B．同一介质中，a光传播的速度大C．a光光子能量比较大D．同一介质对a光折射率大11．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高12．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大13．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失14．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生15．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小16．下列说法中正确的是A．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B．只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C．电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D．电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射17．下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是( )A．①④B．②④C．①③D．②③18．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。
应用光学习题”、“物理光学习题”、“工程光学-练习题
“应用光学习题”、“物理光学习题”、“工程光学+练习题”一、选择题1、几何光学有三大基本定律，它们是是：（ D ）A、折射与反射定律，费马原理，马吕斯定律；B、直线传播定律，折射与反射定律，费马原理；C、独立传播定律，折射与反射定律，马吕斯定律；D、直线传播定律，独立传播定律，折射与反射定律。
2、对理想光学系统，下列表述正确的是：（ C ）A、位于光轴上的物点的共轭像点不在光轴上；B、物方焦点与像方焦点共轭；C、基点与基面为：焦点、主点、节点，焦平面、主平面、节平面；D、牛顿物像位置关系，它是以主点为坐标原点。
3、关于光阑，下列表述正确的是：（ B ）A、孔径光阑经其前面的光学系统所成的像称为入窗；B、若孔径光阑在光学系统的最前面，则孔径光阑本身就是入瞳；C、孔径光阑、入窗、出窗三者是物像关系；D、视场光阑是限制轴上物点孔径角的大小，或者说限制轴上物点成像光束宽度、并有选择轴外物点成像光束位置作用的光阑。
4、关于人眼，下列描述正确的是：（ A ）A、眼睛自动改变焦距的过程称为眼睛的视度调节；B、近视眼是将其近点矫正到明视距离，可以用负透镜进行校正；C、眼睛可视为由水晶体、视网膜和视神经构成的照相系统。
；D、人眼分辨率与极限分辨角成正比关系。
5、关于典型光学系统，下列表述正确的是：（ B ）A、增大波长可以提高光学系统的分辨率；B、显微镜的有效放大率，放大率高于1000NA时，称作无效放大率，不能使被观察的物体细节更清晰；C、目视光学仪器，其放大作用可以由横向放大率来表示；D、减小孔径可以提高光学系统的分辨率。
6、关于光的电磁理论，下列表述正确的是：（ D ）A、两列光波相遇后又分开，每列光波不再保持原有的特性；B、两列光波叠加后其光强为两列光波的强度之和；C、等振幅面传播的速度称为相速度；D、两个振幅相同、振动方向相同、传播方向相同，但频率接近的单色光波叠加形成拍现象。
7、关于光的干涉，下列表述正确的是：（ A ）A、平行平板的多光束干涉中，随平板反射率的增加，透射光的干涉条纹变得越明锐；B、楔形平板形成的干涉为等倾干涉；C、等倾干涉条纹为同心圆环状条纹，中央条纹级次最低；D、迈克耳逊干涉仪只能产生等厚干涉条纹。
工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学
工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学北京航空航天大学第一章测试1.光的空间周期性可用（）这样一组物理量来表示。
A:角频率 B:波长 C:空间频率 D:空间角频率答案:波长;空间频率;空间角频率2.电磁波是恒波。
（）A:对 B:错答案:对3.驻波形成的条件：两个频率相同、振动方向相同、传播方向相同的单色光波的叠加。
（）A:错 B:对答案:错4.驻波的现象是形成合成波的强度随时间和位置而变化。
（）A:错 B:对答案:错5.光能量或光信号的传播速度是（）。
A:群速度 B:相速度答案:群速度第二章测试1.任一方位振动的光矢量E，都可分解成两个互相垂直的分量。
平行于入射面振动的分量称为光矢量的p分量；垂直于入射面振动的分量称为光矢量的s 分量。
（）A:错 B:对答案:对2.光在光密-光疏介质界面上反射时，对于正入射或掠入射时，反射光的光矢量产生π的相位改变，称为半波损失。
（）A:对 B:错答案:错3.光从光疏媒质界面上发生全反射时，透过界面进入第二媒质约波长量级，并沿着界面流过波长量级距离后返回第一媒质，沿着反射波方向出射的波称为倏逝波。
（）A:对 B:错答案:错4.光轴是晶体中存在的一个特殊方向，光在晶体中沿光轴传播时会发生双折射现象。
（）A:对 B:错答案:错5.o光的振动方向（）主平面。
A:位于 B:垂直于答案:垂直于第三章测试1.一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率n=1.45，反射光的偏振度为93.8%。
（）A:对 B:错答案:错2.波片快轴的定义：在波片中传播速度慢的光矢量方向。
（）A:对 B:错答案:错3.电气石对o光的吸收系数为3.6/cm，对e光的吸收系数为0.8/cm，将它作成偏振片。
当自然光入射时，若要得到偏振度为88%的透射光，偏振片厚度为1.64cm。
（）A:错 B:对答案:错4.通过检偏器观察一束椭圆偏振光，其强度随着检偏器的旋转而改变。
工程光学题库(标记版本)
一、 填空题1、光的折射定律数学表达式为__f a λ'__________________ ，反射定律可看作是折射定律在__________时的一种特殊情况。
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，侧移量为_____________ 。
4、两列波相干的条件 ____ ___________ ，_____________ _ ， _______ __________ 。
5、单个折射球面横向放大率β= ，当-1<β<0时，成像性质为 。
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、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________________。
n e <n o 的单轴晶体称为______________。
8、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___________ 。
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、在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M 1，M 2严格垂直，则可观察到若M 1与M 2’间的厚度每减少_______的距离,在条纹中心就 一个条纹。
11、光波的振动方向与传播方向互相____ __,所以光波是___ ____。
12、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 。
工程光学第一章习题答案
光学习题解答 CH11、 生活中有很多光学现象，例如，两个手电筒的发出的光在空气中相遇后又独自的直线转播，平面镜成像，水底的鱼看起来比实际浅等都符合光学基本定律。
2、 根据公式v=c/n 可得：光在水中的传播速度为：v=2.25×108m/s 光在冕牌玻璃中的传播速度为:v=1.987×108m/s 光在火石玻璃中的传播速度为：v=1.82×108m/s 光在加拿大树胶中的传播速度为：v=1.96×108m/s 光在金刚石中的传播速度为：v=1.241×108m/s3、 根据题意可得，可以设x 为屏到孔的距离，根据几何关系有如下式子成立：=+50x x 7060,可以解得x=300mm 4、 见图,本题涉及到全反射现象。
金属片边缘点发出光线照射到玻璃另一面是光密介质传入光疏介质，符合全反射条件，=θ∠ACB,有公式：,15.1sin 90sin =θ32sin =θ， D=2L CD +1=358.77mm图1.1习题45、①光从光密介质射到它与光疏介质的界面上，②入射角等于或大于临界角．这两个条件都是必要条件，两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件。
6、只要证明入射角和出射角相等就可以。
7、见下图，可知，光后偏角为：δ=αθ-，有1s i n s i n n=∂θ，由于∂,θ都很小，可知，∂=∂=sin ,sin θθ，得δ=αθ-=)1(-∂n图1.2 题78、见课本图1.6所示，数值孔径一般代表光纤传播光的能力。
记为NA 。
根据三角函数关系及其全反射临界条件有：=Im sin 90sin 21n n ，,01Im)90sin(1sin n n I =-解得NA=n 0sin I 1=2221n n -.9、光在冕牌玻璃中的折射率为n=1.51，由全反射临界条件：∂sin 90sin =n,由图可以知道，β=45o -∂，将n=1.51代人，可以解得θ=5o 40'。
物理光学题集
物理光学题集一、选择题1.下列哪项描述的是光的波动性质？A. 光电效应B. 光的直线传播C. 光的干涉D. 光的粒子性答案：C2.光的波动理论最早由哪位科学家提出？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 托马斯·杨答案：B3.光波在真空中传播的速度是多少？A. 340 m/sB. 3×10^8 m/sC. 299,792,458 m/sD. 无限大答案：C4.下列哪种波是横波？A. 声波（空气中）B. 弹簧振子的振动波C. 电磁波D. 水波（表面波）答案：C5.在双缝干涉实验中，当光源波长增加时，干涉条纹的间距会如何变化？A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法确定答案：B6.光的偏振现象说明光波是？A. 纵波B. 横波C. 纵波和横波的混合D. 既不是纵波也不是横波答案：B7.惠更斯原理主要解释了什么现象？A. 光的折射B. 光的干涉C. 光的衍射D. 光的色散答案：C8.光的频率与什么物理量直接相关？A. 波长B. 波速C. 折射率D. 能量答案：A9.光的干涉加强的条件是什么？A. 两波源相位差为πB. 两波源相位差为π/2C. 两波源相位差为0或2nπ（n为整数）D. 两波源相位差为任意值答案：C10.在单缝衍射实验中，当缝宽减小时，衍射条纹的宽度会如何变化？A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案：B11.下列哪种波的传播不需要介质？A. 声波B. 水波C. 电磁波D. 弹簧波答案：C12.光的波动性与粒子性之间的关系可以用哪个理论描述？A. 牛顿力学B. 相对论C. 量子力学D. 波动光学答案：C13.光的波动方程描述了什么？A. 光的强度分布B. 光的频率变化C. 光的传播方式和物理状态D. 光的颜色变化答案：C14.光的偏振片主要用于什么？A. 改变光的颜色B. 过滤特定方向的光振动C. 增加光的亮度D. 减弱光的强度答案：B15.光的干涉和衍射现象证明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 直线传播性D. 折射性答案：B16.在光的干涉实验中，如果两束光的相位差为π/2，则干涉结果是什么？A. 加强B. 减弱C. 消失D. 不可预测答案：B17.光的波动方程中的波速c与什么有关？A. 光源的强度B. 介质的折射率C. 光的频率D. 光源到观察者的距离答案：B18.下列哪种现象不是光的波动性质的表现？A. 光的干涉B. 光的衍射C. 光电效应D. 光的偏振答案：C19.在双缝干涉实验中，如果两缝之间的距离减小，干涉条纹的间距会如何变化？A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法确定答案：B20.光的波动方程中的波长λ与什么物理量成反比？A. 频率νB. 波速cC. 折射率nD. 振幅A答案：A21.关于光的直线传播，下列说法正确的是？A. 光在任何介质中都沿直线传播B. 小孔成像是光的直线传播的应用C. 影子的形成与光的直线传播无关D. 日食和月食是光的反射现象答案：B22.光的折射定律中，介质的折射率n与什么有关？A. 入射光的强度B. 入射角的正弦与折射角的正弦之比C. 光的颜色D. 光的传播速度答案：B23.下列哪个现象不是光的全反射造成的？A. 光纤通信B. 潜望镜中的反射C. 水中的月亮D. 玻璃棱镜中的彩虹答案：C24.哪种光在玻璃中的传播速度最快？A. 红光B. 绿光C. 蓝光D. 紫光答案：A25.下列哪个不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝干涉B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 牛顿环答案：C26.在光的色散现象中，哪种颜色的光折射角最大？A. 红光B. 黄光C. 绿光D. 紫光答案：D27.哪种光更容易发生明显的衍射现象？A. 频率较高的光B. 波长较短的光C. 频率较低的光D. 能量较大的光答案：C28.下列哪个不是凸透镜的成像特点？A. 可以成实像B. 可以成虚像C. 成像时像的大小总与物的大小相同D. 可以用于放大镜答案：C29.下列哪个不是光的偏振现象的应用？A. 立体电影B. 光学仪器中的偏振片C. 光的干涉实验D. 光纤通信中的光隔离器答案：C30.下列关于平面镜成像的说法正确的是？A. 像与物等大，但左右相反B. 像与物等大，但上下相反C. 像比物小，但位置正确D. 像比物大，但位置偏移答案：A31.下列哪个现象是由光的独立传播造成的？A. 小孔成像B. 光的干涉C. 光的衍射D. 两束光相遇互不干扰答案：D32.哪种光子的能量最大？A. 红光B. 橙光C. 蓝光D. 紫光答案：D33.关于凸面镜，下列说法错误的是？A. 对光线有发散作用B. 可以扩大视野C. 可以成实像D. 常用于汽车后视镜答案：C34.下列哪个不是光的波动性的表现？A. 光的干涉B. 光的衍射C. 光的直线传播D. 光的偏振答案：C35.下列哪个不是棱镜的色散作用造成的？A. 白光通过棱镜后形成彩色光带B. 彩虹的形成C. 光的折射D. 复色光分解为单色光答案：C36.下列哪个现象不是光的全反射造成的？A. 水中物体看起来变浅B. 光纤中的光信号传输C. 潜望镜中的观察D. 玻璃珠中的彩虹答案：A37.关于凹透镜，下列说法正确的是？A. 对光线有会聚作用B. 常用于远视眼镜C. 可以成虚像D. 可以成放大的实像答案：C38.下列关于光的反射定律的说法错误的是？A. 入射角等于反射角B. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内C. 反射光线和入射光线分居法线两侧D. 反射角的大小随入射角的改变而改变答案：A39.下列哪个不是光的干涉现象的应用？A. 增透膜B. 光学镜头镀膜C. 光的色散D. 干涉仪测量长度答案：C40.下列关于光的全反射的说法错误的是？A. 光从光密介质射向光疏介质时可能发生B. 入射角大于临界角时才能发生C. 发生全反射时，折射光线不存在D. 发生全反射时，反射光线与法线垂直答案：D41.下列哪一种干涉现象属于分振幅干涉？A. 杨氏双缝干涉B. 迈克尔逊干涉C. 牛顿环干涉D. 菲涅尔双棱镜干涉答案：B42.平行平板的等倾干涉图样通常定域在？A. 无穷远B. 平板上界面C. 平板下界面D. 自由空间答案：A43.在双缝干涉实验中，若双缝宽度不等，则干涉条纹会？A. 均匀分布B. 弯曲变形C. 间距变宽D. 间距变窄答案：B44.在杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与下列哪个因素无关？A. 光波波长B. 缝到屏幕的距离C. 干涉级次D. 光源的相干时间答案：D45.要使单色光在透明薄膜上反射光得到干涉加强，薄膜厚度应为光波长的？A. 1/4B. 1/2C. 1/4n（n为折射率）D. 1/2n（n为折射率）答案：C46.牛顿环中，同级圆环的颜色由蓝到红的变化对应的空间位置是？A. 由里向外B. 由外向里C. 不变D. 随机变化答案：A47.在楔形平板的双光束干涉实验中，楔角与条纹间隔的关系是？A. 楔角越小，条纹间隔越宽B. 楔角越大，条纹间隔越宽C. 楔角与条纹间隔无关D. 楔角一定时，波长越长，条纹间隔越窄答案：A48.迈克尔逊干涉仪中，若一条光路中放入折射率为n的透明介质片，光程差的变化量为？A. (n-1)hB. nhC. 2(n-1)hD. 2nh答案：C49.在单色光照明下，杨氏干涉实验中，若双孔屏沿横向移动，干涉条纹将如何移动？A. 不移动B. 向上平移C. 向下平移D. 上下交替移动答案：B50.F-P腔内间距h增加时，其自由光谱范围Δλ会？A. 恒定不变B. 增加C. 下降D. 变为0答案：C51.牛顿环装置中，当平凸透镜向上平移时，牛顿环会？A. 向中心收缩，条纹间隔不变B. 向外扩张，环心呈明暗交替变化C. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化D. 向外扩张，条纹间隔变大答案：C52.下列哪一项不属于光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 光的衍射C. 迈克尔逊干涉D. 牛顿环干涉答案：B53.在等厚干涉中，干涉条纹的级次与什么成正比？A. 光源波长B. 光源强度C. 介质折射率D. 干涉条纹间距答案：A54.若要观察到非定域干涉条纹，应选用？A. 单色点光源B. 单色扩展光源C. 白光点光源D. 白光扩展光源答案：D55.镀于玻璃表面的单层增透膜，为了增强增透效果，膜层材料的折射率应？A. 大于玻璃折射率B. 等于玻璃折射率C. 介于玻璃折射率与空气折射率之间D. 等于空气折射率答案：C56.干涉条纹对比度K的取值范围是？A. [-1, 1]B. [0, 1]C. [0, ∞)D. (-∞, ∞)答案：B57.在迈克尔逊干涉仪中，两束光波发生干涉的条件是？A. 频率相同，振动方向相同B. 振幅相同，相位差恒定C. 光程差恒定，波长相同D. 频率相同，光程差小于波列长度答案：D58.下列哪一项不是影响干涉条纹对比度的因素？A. 光源大小B. 光源非单色性C. 干涉级次D. 两相干光波的振幅比答案：C59.平行平板的等厚干涉图样中，条纹级次从中心向外如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 随机变化答案：A60.若在迈克尔逊干涉仪中，移动反射镜使光程差增加λ/2，则干涉条纹将如何变化？A. 条纹间距不变，整体移动半条条纹B. 条纹间距增加，整体不移动C. 条纹间距减小，整体不移动D. 条纹消失答案：A61.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若单缝宽度减小，则衍射条纹的间距会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：A62.当单色光垂直入射到宽度为0.1mm的单缝上时，在屏幕上形成的中央明条纹的宽度主要由什么决定？A. 入射光的波长B. 单缝的宽度C. 屏幕到单缝的距离D. 观察者的位置答案：A63.在双缝干涉实验中，若双缝到屏幕的距离远大于双缝间距，且每条缝都发生夫琅禾费衍射，则屏幕上形成的条纹是？A. 纯干涉条纹B. 纯衍射条纹C. 干涉和衍射的叠加条纹D. 无规律条纹答案：C64.在单缝衍射实验中，若入射光的波长增大，则第一级暗纹的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与波长无关答案：A65.光栅常数d与光栅的哪个参数直接相关？A. 透光缝的宽度B. 不透光部分的宽度C. 透光缝与不透光部分的和D. 刻线的总数答案：C66.在夫琅禾费圆孔衍射中，当圆孔直径远大于入射光波长时，衍射图样接近什么形状？A. 圆形亮斑B. 圆形暗斑C. 直线条纹D. 无规则图案答案：A67.对于同一单色光，在单缝衍射实验中，若单缝宽度变为原来的两倍，则第一级暗纹的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 变为原来的一半答案：B68.在光栅衍射中，若光栅常数d减小，则各级主极大的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与光栅常数无关答案：A69.在单缝衍射实验中，若缝宽减小，则各级暗纹的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与缝宽无关答案：A70.在双缝干涉和单缝衍射的联合实验中，若双缝间距减小，则干涉条纹的间距会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与双缝间距无关答案：B71.光栅光谱中，各级主极大的位置由什么决定？A. 入射光的波长B. 光栅常数C. 入射光的角度D. 屏幕到光栅的距离答案：B72.在单缝衍射实验中，若透镜焦距增大，则屏幕上衍射条纹的间距会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与透镜焦距无关73.光栅光谱中，缺级现象的出现与什么因素有关？A. 入射光的波长B. 光栅常数C. 透光缝与不透光部分的宽度比D. 屏幕到光栅的距离答案：C74.在单缝衍射实验中，若入射光波长不变，单缝宽度变为原来的两倍，则中央明条纹的宽度会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 变为原来的两倍答案：B75.光栅衍射中，若入射光波长增大，则同一级主极大的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与波长无关答案：A76.在单缝衍射实验中，若入射光波长减小，则屏幕上各级暗纹的清晰度会如何变化？A. 提高B. 降低C. 不变D. 与波长无关答案：B77.光栅光谱中，若光栅常数不变，入射光波长增大，则同一级主极大的衍射角会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与波长无关答案：A78.在单缝衍射实验中，若单缝宽度和入射光波长都不变，但透镜焦距减小，则屏幕上衍射条纹的间距会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与透镜焦距无关79.光栅光谱中，若光栅常数和入射光波长都不变，但观察角度增大，则观察到的光谱级数会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与观察角度无关答案：A80.在双缝干涉和单缝衍射的联合实验中，若双缝间距和单缝宽度都减小，则屏幕上干涉条纹的间距会如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 与双缝间距和单缝宽度都有关答案：B二、简答题1. 题目：什么是光的偏振？答案：光的偏振是指光波在某一特定方向上振动，而在其他方向上振动较弱或没有振动的现象。
工程光学课后答案机械工业出版社郁道银物理光学部分
10× 589×10−6 1
×1000
=
5.89nm
，x2
=
10× 589.6×10−6 1
×1000
=
5.896nm
Δx = x2 − x1 = 6μm
２。在杨氏实验中，两小孔距离为 1mm，观察屏离小孔的距离为 50cm，当用一片折射率 1.58 的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了 0.5cm，试决定试件厚度。
R-h
R
略去h2得 h = r 2
(1)
2R
h
又Q2h + λ = (2N + 1) λ
2
2
r
h = N ⋅ λ 代入(1)式得R = r 2
2
Nλ
14.长度为 10 厘米的柱面透镜一端与平面玻璃相接触,另一端与平面玻璃相隔 0.1mm,透镜的
曲率半径为 1m.问:(1)在单色光垂直照射下看到的条纹形状怎样 0?(2)在透镜长度方向及与
Δh
=
λ 2(n −
1)
=
2
×
632.8
(1.76 −1)
=
416.32nm
e
=
Δh α
=
8.58nm
α
e
Δh = λ 2n
18.将一个波长稍小于 600nm 的光波与一个波长为 600nm 的光波在 F-P 干涉仪上比较,当 F-P
干涉仪两镜面间距改变 1.5cm 时,两光波的条纹就重合一次,试求未知光波的波长.
察望远镜物镜的焦距为 20cm）
（3）第 10 个亮环处的条纹间距是多少？
解：（1）因为平板下表面有高折射率膜，所以 Δ = 2nh ⋅ cosϑ2
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。
物理光学试题及答案
物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案：A2. 下列哪种现象不属于光的干涉现象（）A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射答案：D3. 光的偏振现象说明光是（）A. 横波B. 纵波C. 非波动性D. 粒子性答案：A4. 光的全反射条件是（）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. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角答案：C5. 光的多普勒效应是指（）A. 光的频率随光源运动而变化B. 光的频率随观察者运动而变化C. 光的强度随光源运动而变化D. 光的强度随观察者运动而变化答案：B6. 光的波长越长，其（）A. 频率越高B. 频率越低C. 能量越小D. 能量越大答案：C7. 光的色散现象是由于（）A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的强度不同D. 光的偏振不同答案：A8. 光的折射定律是（）A. 折射角等于入射角B. 折射角与入射角成正比C. 折射角与入射角成反比D. 折射角与入射角的正弦值成比例答案：D9. 光的衍射现象说明光具有（）A. 粒子性B. 波动性C. 非波动性D. 非粒子性答案：B10. 光的反射定律是（）A. 反射角等于入射角B. 反射角与入射角成正比C. 反射角与入射角成反比D. 反射角与入射角的正弦值成比例答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的三原色是红、绿、____。
答案：蓝2. 光的折射率定义为光在真空中的速度与在介质中的速度之比，即n=____/____。
答案：c/v3. 光的干涉现象中，两束相干光的频率必须____。
答案：相同4. 光的衍射现象中，当障碍物或孔径的尺寸与光的波长相近时，衍射现象最为明显，这种现象称为____。
工程光学习题答案(附试题样本)
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。
光学工程物理光学例题详解01
2
s
in
1
n1
sin n2
1
sin 1 sin 50 1.5
3042'
因此
rs
sin(1 s in( 1
2) 2)
0.335
rp
tg(1 tg(1
2) 2)
0.057
入射光中电矢量振动方向与入射面成45°角， 故在入射光中电矢量垂直于入射面分量的振幅As 等于平行于入射面分量的振幅Ap。但在反射光中 ，由于rs rp ，所以反射光中两个分量的振幅As’和 Ap’并不相等。它们的数值分别是
2nhcos2
1）对于圆条纹系的中心所对应的干涉级：
m0
2nh
2 1.5 2 600 106
104(为整数）
故中心为亮点，且q=0
2) 由中心向外第10个亮纹的干涉序数 N=11，因此第10个亮 纹的角半径为：
10
1 n'
n
h
N 1 q 1 1
1.5 600 2 10 6
(4)
由方程(3) 和 (4) ，得：
q2
q1
2h (
2
)
(2h
1
)
2h(2 1) 12
2h
2
所以，
2
2h
(q2
q1 )
(500 )2 2 0.25 106
(0.27
0.149 )
610 2 nm 0.06nm