东南大学现代光学基础2013-14试卷A

东南大学现代光学基础2013-14试卷A

东 南 大 学 考 试 卷（ A 卷）

课程名称 现代光学基础 考试学期 13-14-2 得分 适用专业 考试形式 闭卷 考试时间长度 120分钟 一．选择和填空题(共18题，共36分，每题二分) 1．在尖劈所生成的等厚干涉图样中，若尖劈的顶角加大，则干涉条纹间距将[ ]. A. 增大； B. 减小； C. 不变； D. 不确定。 2．菲涅耳小圆屏衍射图样的中心是[ ]. A. 亮点； B. 暗点； C. 不确定； D. 随接受屏至衍射屏的距离的变化而发生交替的亮暗变化。 3．用会聚透镜对实物进行成像时，如希望获得一倒立放大的实像，实物必须位于透镜前[ ] A. 一倍焦距外到二倍焦距内； B. 二倍焦距以远； C. 一倍焦距内； D. 无法确定。 4． 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则折射光为[ ] A. 部分偏振光且折射角是30°. B. 完全线偏振光且折射角是30°. C. 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角． D. 完全线偏振光, 但须知两种介质的折射率才能确定折射角. 5．两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为[ ]。

A ．光强先增加，后减小，再增加．

B ．光强先增加，后又减小至零．

C ．光强单调增加．

D ．光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．

6.某水箱里注水(n=1.333)深2m，箱底有一硬币，则硬币的像似深度为[ ]

A，1m；B，2m；C，1.5m；D，2.666m

7．在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹[ ]

A. 宽度变小；

B. 宽度变大；

C. 宽度不变，且中心强度也不变；

D. 宽度不变，但中心强度变小。

8．某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1＝450 nm和λ2＝750 nm (1 nm＝10-9 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处λ2的谱线的级数将是[ ]

A. 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．．

B. 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．

C. 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．

D. 3 ，6 ，9 ，12．．．．．．

9．光的干涉和衍射现象反映了光的________性质．光的偏振现像说明光波是

__________波。

10．有一凸球面镜，曲率半径为40 cm，物体放在离镜面顶点20 cm处，物高是4 cm，则像高为___________cm，是__ _ ___像（正或倒）。

11．一台显微镜，物镜焦距为4 mm．中间像成在物镜像方焦点后面160 mm处，如

果目镜是20X的，则显微镜的总放大率是_________倍。

12．老鹰眼睛的瞳孔直径约为6 mm，其最多飞翔高度为时可以看清地面上身长为5 cm的小老鼠。设光在空气中的波长为600 nm。

13．将开普勒型天文望远镜倒过来可作激光扩束装置。设有一个这种类型望远镜，其物镜焦距为30 cm，目镜焦距为1.5 cm，则它能使激光束（看作平行光束）的直径扩大_________倍。

14．显微镜物镜的数值孔径为0.75，用波长为250 nm的紫外光照射时所能分辨的两条线之间的距离为。

15．使用尼科耳棱镜观测部分偏振光的偏振度，若不考虑棱镜对透射光的吸收，当透过尼科耳的光强由相对于极大值的位置转过60°时，透射光强减弱为一半，则可计算出该光束的偏振度为___ __。

16．下列哪种光束用高数值孔径透镜聚焦后可获得强纵向电场？[ ]

A. 线偏振光；

B. 自然光；

C. 圆偏振光；

D. 径向偏振光。

17．共焦显微镜能实现样品图像的纵向光学切片并提高信噪比，其应用的关键技术是[ ]

A. 时间滤波技术；

B. 空间滤波技术；

C. 激光扫描技术；

D. 光谱滤波技术。

18. 将波长为555nm辐通量为1W的光均匀照射到面积为2平方米的桌面上，桌面上的光照度为（）( lx )；将波长为800nm辐通量为10瓦的光均匀照射到面积为2平方米的桌面上，桌面上的光照度将为（）（流明/平方米）。

二．问答题(共三题, 共24分,每题8分)

1．(8分) 单色面光源经透镜后入射到一个法布里-泊罗（FP）干涉仪上，FP后再放一块正透镜，其后焦面出现环状干涉条纹。(A).干涉场中央条纹的干涉级次大还是边缘区域条纹的干涉级次大？(B).当FP间距d逐渐变大时，干涉场中央是涌出条纹还是吞没原有条纹？(C)若光源为一定光谱宽度的准单色光，FP的间距d为某值时看不到干涉条纹，d应是变大还是变小才有可能观察到干涉条纹？

2．(8分) 一束自然光入射在尼科耳棱镜上，如图所示。请定性画出折射光线，并注明折射光线光矢量的振动方向，简述该棱镜的工作原理。

光轴与纸面平行

3．(8分) 图解法求点物S的像。

三．计算题(共四题, 共40分,每题10分)

1．(10分) 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。

(1) 从形膜顶部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？

2．(10分) 请设计一块平面透射光栅，当波长500 nm 的平行光垂直射向平面透射光栅时，要求满足：（A ）第二级光谱线的衍射角为30°，并且出现在单缝衍射主极大内；（B ）第二级光谱刚能分辨0.05nm 的波长差；（C ）第三级缺级。请问（1）光栅常数、缝宽、光栅的缝数、光栅总宽度；（2）当波长500 nm 的平行光与光栅法线成30°角入射此光栅时，共看到多少条谱线？能看到的最高级次谱线是第几级？

n 2n 13O λ