(工程光学基础)考试试题库1教学教材
光学基础知识试题及答案
光学基础知识试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792,458米/秒B. 299,792,458千米/秒C. 299,792,458厘米/秒D. 299,792,458毫米/秒答案：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. 光的折射定律是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 斯涅尔C. 胡克D. 惠更斯答案：B4. 光的衍射现象说明了光具有什么性质？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：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 光的反射定律表明，入射角等于______。
答案：反射角2. 光的折射定律表明，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的______。
答案：折射率3. 光的干涉现象是由两个或多个相干光源的光波相互叠加形成的______。
答案：明暗条纹4. 光的多普勒效应描述的是，当光源和观察者相对运动时，观察者接收到的光波频率会发生变化，这种现象称为______。
答案：多普勒效应5. 光的全反射现象发生在光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质时，且入射角大于临界角时，光将______。
答案：完全反射三、简答题（每题5分，共20分）1. 描述光的干涉现象。
答案：光的干涉现象是指当两个或多个相干光波相遇时，它们的振幅相互叠加，形成明暗相间的干涉条纹。
这种现象表明光具有波动性。
2. 什么是光的衍射现象？答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，会发生弯曲和扩散，形成衍射图样。
这种现象表明光具有波动性。
3. 光的偏振现象说明了什么？答案：光的偏振现象说明光波的振动方向具有特定的方向性。
当光波通过偏振片时，只有与偏振片传输轴平行的振动分量能够通过，而垂直分量被阻挡，从而产生偏振光。
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。
工程光学第一章习题及解答
解题技巧总结
建立清晰的解题思路
根据题目要求，建立清晰的解 题思路，明确解题方向和步骤。
提高计算能力
通过练习和总结，提高自己的 计算能力和准确性，避免因计 算失误导致错误。
仔细审题
在开始解题之前，务必仔细阅 读题目，明确题目要求和给定 条件。
准确应用公式和定理
在解题过程中，准确应用相关 的公式和定理，确保适用条件 和范围正确。
注意细节和隐含条件
在解题过程中，注意细节和隐 含条件，确保解题思路和结果 完整准确。
05 习题拓展
相关知识点拓展
01
光的干涉
光的干涉是光波动性的重要表现之一，它涉及到光的相干性、干涉条件、
干涉图样等知识点。可以进一步了解干涉现象在日常生活和科技领域中
的应用，如光学干涉仪、薄膜干涉等。
02
光的衍射
光的衍射描述了光在传播过程中遇到障碍物时发生的偏离直线传播的现
象。可以深入了解衍射与干涉的区别和联系，以及衍射在光学仪器设计、
光谱分析等领域的应用。
03
光学仪器
了解各种光学仪器的基本原理和应用，如显微镜、望远镜、照相机等。
探究这些仪器中光的干涉、衍射等现象的应用，以及如何提高光学仪器
的性能。
类似题目推荐
题目
什么是光的偏振现象？请举例说明。
答案
光的偏振现象是指光波的电矢量或磁矢量在某一特定方向 上振动。例如，自然光通过偏振片后，只能沿特定方向振 动的光波通过，形成线偏振光。
题目
简述光的色散现象。
答案
光的色散现象是指不同波长的光在传播速度上存在差异， 导致白光通过棱镜后分解成不同颜色的光谱。这是因为不 同波长的光在介质中的折射率不同。
取为无穷大。
工程光学基础 习题参考答案-第一章_02
光线入射到玻璃球表面一部分反射回 空气中，另一部分经过折射入射到玻璃球 内部。根据折射定律 n' SinI ' = nSinI （1-2） 有： 折射角 I ' = 30 o 光线通过玻璃球以 30 o 入射到玻璃球 后表面再次发生反射和折射，根据公式 （1-2）可得折射角 I ' ' = 60 o 以此类推，其传播情况如图所示： 16、一束平行细 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， 的玻璃球上，求其会 聚点的位置。 聚点的位置。如果在凸面上镀反射膜， 如果在凸面上镀反射膜，其会聚点应该在何处？ 其会聚点应该在何处？如果凹面镀反射 膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？ 则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后， 反射光束经前表面折射后，会聚 点又在何处？ 点又在何处？说明各会聚点的虚实。 说明各会聚点的虚实。 解： （1）求入射光线经前表面折射后的会聚点 n' n n'− n 根据公式 − = （1-20）得： l' l r 1 .5 1 1 .5 − 1 − = ⇒ l ' = 90mm l' − ∞ 30 该像点在玻璃球后表面以后 30mm 处，再经后表面折射，此时将前表面成 的像作为后表面的物再次在后表面成 像，各项参数为物距 l=(90-60)=30mm， 折 射 面 半 径 r=-30mm ， 物 方 折 射 率 n=1.5，像方折射率 n’=1。同理根据公式（1-20）有： 1 1 .5 1 − 1 .5 − = ⇒ l ' ' = 15mm l ' ' 30 − 30 所以，最终光线会聚到玻璃球后表面之后 15mm 处。 （2）求当凸面上镀反射膜，其会聚点位置 1 1 2 根据公式 + = （1-30）得： l' l r 1 1 2 + = ⇒ l ' = 15mm l ' − ∞ 30 所以，其成像在反射面之后 15mm 处，为虚象。 （3）求凹面镀反射膜，反射光束在玻璃中的会聚点位置 平行细光束经凸面折射成像后再经凹面镀的反射膜反射成像， 利用第一步中 结果可得对于凹面镀的反射膜反射成像其物距 l=(90-60)=30mm ，折射面半径 r=-30mm，根据公式（1-30）得： 1 1 2 + = ⇒ l ' = −10mm l ' 30 − 30
光学工程考试试题
光学工程考试试题光学工程是一门涉及光的产生、传播、控制、检测以及与物质相互作用等方面的学科。
它在现代科技的众多领域，如通信、医疗、制造业等，都有着广泛的应用。
以下是一套关于光学工程的考试试题，涵盖了光学工程的多个重要知识点。
一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、以下哪种光学现象是由于光的折射引起的？（）A 小孔成像B 平面镜成像C 凸透镜成像D 影子的形成2、一束光从空气斜射入水中，若入射角为 45°，则折射角可能为（）A 0°B 30°C 45°D 60°3、关于光的干涉，下列说法正确的是（）A 只有两列频率相同的光波才能发生干涉B 两列光波只要相遇就能发生干涉C 干涉条纹一定是等间距的D 干涉条纹的亮度是均匀的4、以下哪种光学仪器利用了光的反射原理？（）A 显微镜B 望远镜C 潜望镜D 放大镜5、白光通过三棱镜后，会被分解成七种颜色的光，这种现象叫做（）A 光的折射B 光的反射C 光的散射D 光的色散6、激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点，其产生的原理是（）A 受激辐射B 自发辐射C 热辐射D 电磁辐射二、填空题（每题 5 分，共 30 分）1、光在真空中的传播速度约为_____m/s。
2、凸透镜对光有_____作用，凹透镜对光有_____作用。
3、人眼能够看到物体，是因为物体发出或反射的光进入了人眼，在视网膜上形成_____、＿____的像。
4、光的三原色是_____、＿____、＿____。
5、显微镜的目镜和物镜都是_____透镜。
6、光纤通信利用了光的_____原理。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、请简述光的衍射现象，并举例说明其在生活中的应用。
答：光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播的现象。
例如，在单缝衍射实验中，当一束平行光通过一个狭窄的单缝时，在屏幕上会出现明暗相间的条纹。
衍射现象在生活中的应用有很多，比如在光学仪器的分辨率提高方面，通过控制衍射效应来提高成像的清晰度；在 X 射线衍射分析中，用于研究物质的晶体结构等。
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-参考题,仅供参考!
一、选择题（10个，每题2分）1．可见光的波长（真空中）范围大约是：B（A）3000Å~7000Å （B）380nm~760 nm（C）380Å~760 Å （D）1.0μm~7.0μm2．几何光学所用到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：B （A）沿轴线段，与光线传播方向相同为正。
（B）光线与光轴的夹角，顺时针为正。
（C）垂轴线段，在光轴以下为负。
（D）相邻两折射面间隔，逆光线方向为负。
3. 共轴球面系统的基本组元是：C（A）反射镜（B）棱镜（C）透镜（D）平面镜4. 像点和像的关系是：（A）像点小于等于像（B）像点小于像（C）像点大于像（D）像点大于等于像5. 理想光学系统中，通过像方节点的出射光线和通过物方主点的入射光线的关系是：B（A）相交B、平行（C）重合（D）无法确定6. 理想共轴球面系统中位于光轴上的物点对应的像点的位置是在：C（A）光轴的上方（B）光轴的下方（C）光轴上（D）无法确定7．对于理想光学系统，可以用牛顿公式或高斯公式计算成像位置，其中：B （A）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统主点和焦点来确定。
（B）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统焦点和主点来确定。
（C）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置均用相对于光学系统焦点来确定。
（D）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置均用相对于光学系统主点来确定。
8．对一个给定的理想光学系统，系统的轴向放大率D（A）是一个常数，与物的位置无关。
（B）不是常数，与物的尺寸有关。
（C）不是常数，但仅与是否成实像关。
（D）不是常数，与物的位置有关。
9．阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数，对于该参数，正确的是：B （A）阿贝常数越小，色散越低。
（B）阿贝常数越大，色散越低。
（C）阿贝常数越小，热膨胀越低。
（D）阿贝常数越大，热膨胀越低。
10．光学量与辐射量间的关系取决于人的视觉特性，人眼对不同波长的光的响应用光谱光效率函数描述。
(工程光学基础)考试试题库1
2008 级光电子技术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 = f ，条纹间 a距同时可称为线宽度。
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30° 角。
3．光线通过平行平板折射后出射光线方向 __不变 _ ___ , 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 d (1 1 。
) n4．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 菲涅耳衍射，另一类为 夫琅禾费衍射 。
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双折射。
n <n 的单轴晶体称为负单eo轴晶体 。
6．1/4 波片的附加相位差为 (2m 1) m 0, 1, 2,... , 线偏振光通过 1/4 波片后， 出射光将变为 椭圆 2偏振光或圆片遮光 。
7．单个折射球面横向放大率 β = nl，当 -1< β <0 时，成像性质为物像处于球面的两侧， 成倒立缩小像。
n l8．两列波相干的条件 有方向相同的振动分量 、振动频率相同 、 相位差稳定 _。
9. 假设光波的偏振度为 p ，则 p=0 时表示 自然光， p=1 时表示线偏振光 ,0<p<1 时表示部分偏振光。
10. 菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是明的，也可能是暗的，而夫琅和费衍射图样的中心点是明 的。
11. 光波的振动方向与传播方向互相垂直 , 所以光波是横波 。
12. 当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上，其反射光为线偏振光，折射光为_部分 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 25° 。
14. 在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜 M 、 M 严格垂直，则此时发生 等倾（等倾或等 1 2厚）干涉，可观察到中央或明或暗的一系列同心圆环，圆环中央疏、边缘密_（描述条纹特点） , 若M1 ’ 间的厚度每减少 的距离 , 在条纹中心就消失 一个条纹。
物理学：工程光学考试资料
物理学：工程光学考试资料1、填空题在原子吸收法中，（）的火焰称之为富燃火焰，（）的火焰称之为贫燃火焰。
其中，（）火焰具有较强的还原性，（）火焰具有较强的氧化性。
正确答案：燃助比大于化学计量；燃助比小于化学计量（江南博哥）；富燃；贫燃2、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3、问答题简述近视眼形成的原因及矫正方法。
正确答案：正常眼的远点在无限远，光学系统的后焦点在视网膜上，但若由于水晶体的变形，使得远点位于眼前有限距离，则形成近视眼。
欲使近视眼的人能看清无限远点，必须在近视眼前放一负透镜。
4、名词解释孔径光阑正确答案：限制进入光学系统之光束大小所使用的光阑。
5、名词解释视见函数正确答案：光度学中，为了表示人眼对不同波长辐射的敏感度差别，定义了一个函数V（λ），称为“视见函数”。
在可见光范围内，人眼对黄绿光最敏感。
V（555）=1。
6、填空题原于发射光谱仪器类型较多，但都可分为（）、（）、检测三大部分，其中光源起着十分关键的作用。
正确答案：光源；分光7、单选在原子荧光法中，多数情况下使用的是（）。
A.阶跃荧光B.直跃荧光C.敏化荧光D.共振荧光正确答案：D8、名词解释厚度正确答案：用透镜单位表示的这一表面到下一表面的相对距离。
厚度不是累计的，每一个值都是独一无二的且沿着Z轴的方向。
9、判断题在摄谱定量分析工作中常利用光谱感光板乳剂特性曲线的正常曝光部分的直线段。
正确答案：对10、名词解释全息照相正确答案：通常把既能记录光波相位信息，又能记录光波振幅信息的摄影称为全息照相。
11、名词解释全息光栅正确答案：利用全息记录方法制作的具有光栅功能的全息片。
12、填空题光传递函数反映光学系统对物体不同频率成分的（）。
正确答案：传递能力13、名词解释基态和激发态正确答案：粒子能级中的最低能量状态称为基态，其余的自下而上依次为第一激发态、第二激发态等。
光学工程基础考试试题
光学工程基础考试试题
1. （10分）请简要描述光学工程的定义和应用领域。
2. （15分）请解释以下术语：
a) 反射率
b) 折射率
c) 散射
d) 光程差
e) 像差
3. （20分）光学薄膜是光学器件中的重要组成部分。
请简要说明光学薄膜的制备方法，并列举几种常见的光学薄膜材料及其应用。
4. （25分）请解释以下光学元件的工作原理和应用：
a) 凸透镜
b) 平面镜
c) 光栅
d) 偏振器
e) 相位调制器
5. （15分）在光学传输中，有时会遇到衍射现象。
请简述衍射的基本原理，并说明它在光学工程中的应用。
6. （15分）请解释光学干涉的基本原理，并提供一个实际应用的例子。
7. （约300字）请简要概述光学系统设计的基本步骤和方法，以及需要考虑的关键因素。
8. （约500字）请结合实际案例，描述光学工程在现代科技中的重要应用，并讨论其对社会进步和发展的影响。
考试结束。
（注意：本试卷共计3000字，每题总分均已标明。
请在规定时间内完成试题，准备好交卷。
祝你好运！）。
2019《工程光学》试卷及其答案
2019《工程光学》试卷及其答案一、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 。
λνhp 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. 20B. 21C. 25D. 31⒑ 清晨日出时看到太阳呈红色，这是由于 （ C ）A. 光的反射B. 光的折射C. 光的散射D. 光的色散三、简答题（每小题5分，共 10 分）⒒如何区分圆偏振光和自然光？把一个 /4片和一个偏振片前后放置在光路中，迎着光的传播方向旋转偏振片，在旋转一周的过程中，若光强无变化则是自然光；若光强有变化且出现两次消光，则该束光便是圆偏振光。
⒓什么是“全息照相”？其主要特点有哪些？既能记录光波振幅的信息，又能记录光波相位信息的摄影称为全息照相。
其主要特点有：①它是一个十分逼真的立体像。
它和观察到的实物完全一样，具有相同的视觉效应。
②可以把全息照片分成若干小块，每一块都可以完整地再现原来的物像（孙悟空似的分身术）。
③同一张底片上，经过多次曝光后，可以重叠许多像，而且每一个像又能不受其他像的干扰而单独地显示出来，即一张底板能同时记录许多景物。
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。
工程光学光学试题题库
光学试题库使用说明一．一．光学试题库是以Microsoft Word为平台使用的试题库。
试题库含有光学试题共二十套近千道试题。
二．二．本试题库使用对象是大学本科物理专业学生。
三．三．打开试题库后，在目录页下点击要选用的试题页号，即可进入被选试题。
目录光学试题（一） (2)光学试题（二） (5)光学试题（三） (8)光学试题（四） (12)光学试题（五） (13)光学试题（六） (17)光学试题（七） (21)光学试题（八） (24)光学试题（九） (27)光学试题（十） (31)光学试题（十一） (34)光学试题（十二） (37)光学试题（十三） (40)光学试题（十四） (43)光学试题（十五） (46)光学试题（十六） (50)光学试题（十七） (53)光学试题（十八） (56)光学试题（十九） (60)光学试题（二十） (63)光学试题（一）一,选择与填空题1. 1.光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的绝对折射率是1.50。
这金光式的绝对折射率为：A 1.55B 1.70C 2.40D 3.102. 2.一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。
则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:A 2 倍B 3 倍C 4 倍D 1.5/1.333倍3. 3.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。
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。
由图可见工件表面：A 有一凹陷的槽，深为λ/4B 有一凹陷的槽，深为λ/2C 有一凸起的埂，深为λ/4D 有一凸起的埂，深为λ4. 4.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5. 5.波长λ＝5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单峰，在衍射图样中，中央亮条纹两旁第三暗条纹间距离为3mm，则焦距为:A 25cmB 50cmC 2.5mD 5m6. 6.Na的D线是平均波长为间隔为的黄色双线，若在光栅的二级谱中分辨此双线，所选光栅的刻痕数应为A 500条B 400条C 300条D 200条7.7.一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则:A 反射光束垂直偏振于入射面，而透射光束平行于入射面并为完全线偏光B 反射光束平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光C 反射光束是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光D 反射光束和透射光束都是部分偏振光8.8.仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置。
工程光学习题答案(附试题样本)
测控09级复习资料工程光学基础教程(课后重点习题答案)测控09级二○一一年六月二日第一章习题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）。
工程光学基础教程_习题参考答案
工程光学基础教程_习题参考答案工程光学基础教程_习题参考答案第一章光学基本知识与技术1.1 什么是光学？光学在人类生活中有哪些应用？答：光学是研究光的行为和性质的物理学科。
它涉及到光的产生、传播、变换、干涉、衍射、偏振以及光在介质中的行为等问题。
光学在人类生活中有着广泛的应用，如眼镜、镜头、显示器、照明、医疗器械、天文望远镜等。
1.2 光的波动性是如何描述的？答：光的波动性是指光是一种电磁波，具有振幅、频率、波长等特征。
它可以在空间中传播，并且可以表现出干涉、衍射等波动性质。
光的波动性可以通过波长、频率、振幅等参数进行描述。
1.3 什么是光的干涉？举例说明其应用。
答：光的干涉是指两列或两列以上的光波在空间中叠加时，由于光波的叠加产生明暗相间的干涉条纹的现象。
光的干涉在很多领域都有应用，例如光学干涉仪、双缝干涉实验、全息照相、光学通信等。
1.4 什么是光的衍射？举例说明其应用。
答：光的衍射是指光在遇到障碍物或孔径时，会绕过障碍物或孔径边缘，产生明暗相间的衍射图案的现象。
光的衍射在很多领域也有应用，例如光学透镜、衍射光学器件、全息照相、光学存储等。
1.5 什么是光的偏振？举例说明其应用。
答：光的偏振是指光波的电矢量在振动时，只在某个方向上振动，而在其他方向上振动为零的现象。
光的偏振在很多领域也有应用，例如偏振眼镜、偏振片、偏振光学器件等。
第二章光学透镜与成像2.1 什么是透镜？列举几种常见的透镜及其特点。
答：透镜是一种光学器件，它由一块透明材料制成，可以聚焦或发散光线。
常见的透镜包括凸透镜、凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等。
2.2 凸透镜的成像原理是什么？如何计算凸透镜的焦距？答：凸透镜的成像原理是光线经过凸透镜后，平行于主轴的光线会聚于一点，这个点称为焦点。
焦距是指从透镜中心到焦点的距离。
凸透镜的焦距可以通过公式 f=1/v+1/u 进行计算，其中f为焦距，u为物距，v为像距。
2.3 凹透镜的成像原理是什么？如何计算凹透镜的焦距？答：凹透镜的成像原理是光线经过凹透镜后，平行于主轴的光线会朝透镜中心方向会聚于一点，这个点称为虚焦点。
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(工程光学基础)考试试题库11．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=f aλ'，条纹间距同时可称为线宽度。
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30° 角。
3．光线通过平行平板折射后出射光线方向__不变_ ___ ,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1(1)d n- 。
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 菲涅耳衍射，另一类为 夫琅禾费衍射 。
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双折射。
n e <n o 的单轴晶体称为负单轴晶体 。
6．1/4波片的附加相位差为(21)0,1,2, (2)m m π+=±±,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为 椭圆偏振光或圆片遮光 。
7．单个折射球面横向放大率β=nl n l'' ，当-1<β<0时，成像性质为 物像处于球面的两侧，成倒立缩小像 。
8．两列波相干的条件 有方向相同的振动分量 、振动频率相同 、 相位差稳定_。
9.假设光波的偏振度为p ，则p=0时表示 自然光，p=1时表示线偏振光,0<p<1时表示部分偏振光。
10.菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是明的，也可能是暗的，而夫琅和费衍射图样的中心点是明 的。
11.光波的振动方向与传播方向互相 垂直 ,所以光波是横波 。
12.当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上，其反射光为线偏振光，折射光为_部分 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25° 。
14.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，则此时发生 等倾（等倾或等厚）干涉，可观察到中央或明或暗的一系列同心圆环，圆环中央疏、边缘密_（描述条纹特点）,若M 1与M 2’间的厚度每减少2λ的距离,在条纹中心就消失 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孔径光阑 ，限制物体成像范围的光阑称为视场光阑，能够在像平面上获得足够清晰像的空间深度称为景深 。
16.光的折射定律数学表达式为sin sin n I n I ''=，反射定律可看作是折射定律在n n '=-时的一种特殊情况。
17.一般获得相干光的方法有两类：分波面法和 分振幅法 。
18.牛顿环是一种等厚（等倾或等厚）干涉条纹，反射式牛顿环中心总是暗（亮或暗）的。
19.发生全反射的条件为（1） 光线从光密介质射入光疏介质（2）入射角大于临界角 。
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3437.5nm 。
21．光学系统的物方焦点F 的共轭点是 无限远处的像点。
22．从自然光获得线偏振光的方法有三种：（1）由反射和折射产生线偏振光 （2）由晶体的二向色性产生线偏振光 （3）由晶体双折射产生线偏振光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不变化，则入射光为自然光。
若射出的光的强度 有明暗变化但不完全消失，则入射光为部分偏振光。
若射出的光的强度在极大和零之间变化，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2.55mμ。
25.光从光疏介质射向光密介质时，反射光会（会、不会）发生半波损失；光从光密介质射向光疏介质时，发射光反射光不会（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344mμ。
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 1.64。
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。
由图可见工件表面有一凹槽。
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2dλ。
30.振动方向对于波的传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别纵波的一个最明显标志，只有横波才有偏振现象。
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？C（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57oi=入射到平玻璃板上。
下列叙述中，哪一θ种是不正确的？E（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 C（A）b sinθ=mλ（B）（d-b）sinθ=mλ（C）d sinθ=mλ（D）Nd sinθ=mλ（E）Nb sinθ=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？B（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（A）2（n-1）d （B）2nd （C）nd （D）（n-1）d （E）nd /26.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：D（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。
C（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。
C（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B（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C（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C（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：C（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？B（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（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C（A）3：4 （B）3：4 （C）3：8 （D）1：81.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´=－200mm2.画出虚物点A的像点A＇的位置。
3.如下图，作轴上实物点A的像A´。
4.一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。
SiO2Si5.画出出射光束的成像方向。
6.画出焦点F、F＇的位置7.试确定下图中棱镜系统的成像方向。
XyzV8.用作图法求出下图中物体AB的像。
9.下图中C为凹面镜的球心，请作图求出物体AB经凹面镜所成的像。
10.用作图法求出下图中物体AB的像。
11.折射率为n=1.5的薄膜置于空气中，以大于布儒斯特角的入射光入射时薄膜上下表面上的反射光、折射光的S分量与P分量的相位情况。
12.画出下图出射光线的成像方向。
13.下图中C为凹面镜的球心，请作图求出虚物AB经凸面镜所成的像14.在下图中标出轴上物点A、其像点A´、角、入射角、折射角、物方孔径角、像方孔径角、球面曲率半径、物距、像距。
15.用作图法求出下图中物体AB 的像。
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？答：一束光从空气进入水中，由折射定律1122sin sin n i n i =和折射率关系12n n <，应有12i i >。
如图所示，设OO d '=，光束在空气中的横截面积为21cos 2d i π⎛⎫⎪⎝⎭，在水中为22cos 2d i π⎛⎫ ⎪⎝⎭。
由于12i i >，12cos cos i i <，则光束在水中的横截面积大于在空气中的横截面积。
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。
答：置于空气中的劈尖的干涉条纹是一些与其棱边平行的明暗相间的直条纹，且其棱边处形成暗条纹。
劈尖形成明纹的条件为：2,1,2,3, (2)nh m m λλ∆=+==劈尖形成暗纹的条件为：2(21),0,1,2,3 (22)nh m m λλ∆=+=+= 若将劈尖的上表面绕交棱顺时针旋转，由条纹间距公式2e n λθ=，即θ角变小，则条纹间距会变大；将劈尖的上表面向下平移，则条纹间距不变，但条纹会向远离交棱的方向移动。