工程光学基础考试试题库1Word格式文档下载.docx
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两列波相干的条件有方向相同的振动分量、振动频率相同
9.假设光波的偏振度为p,贝Up=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.
的。
部分偏振光。
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
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
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
厚）干涉，可观察到中（描述条纹特点），若M
与M间的厚度每减少一的距离，在条纹中心就消失一个条纹。
2_
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。
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
总是程（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.对于入=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2.55。
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3445。
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，当波长为入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.用波长为入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
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.将波长为入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B为n/6。
试问缝宽b的大小为多少？
C
（A）入/2（B）入（C）2入（D）3入（E）4入
2.在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角「.=57°
入射到平玻璃板上。
下列叙述中，哪一种是不正确的？
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n12
（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.波长为入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）bsin0=m^（B）（d-b）sin0=m入（C）dsin0=m入
（D）Ndsin0=m入（E）Nbsin0=m入
4.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）5.2
5.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/2
6.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、
n、川、V中的哪种情况。
C
（A）
I
（B）
（C）
出
（D）
IV
II
1（H）KH）
8.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？
设黄光的波长入=500nm；
人眼夜间的瞳孔直径为D=5mm；
两车灯的距离为d=1.22m。
（A）1（B）3（C）10（D）30（E）100
9.一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5000?
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：
（A）50?
（B）300?
（C）906?
（D）2500?
13.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？
（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:
8
1.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'
=—200mm
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。
画出入射光小角度入射时在各介
5.画出出射光束的成像方向。
rr
Y
B
6.画出焦点F、F的位置
H
H'
J
—
A八
5
B*
7.试确定下图中棱镜系统的成像方向。
V
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。
h=1.5
12.画出下图出射光线的成像方向。
AB经凸面镜所成的像
13.下图中C为凹面镜的球心，请作图求出虚物
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
15.用作图法求出下图中物体AB的像。
tB“
■亠
1*
.1
TV
F
f
r
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msinh二n2sini2和折射率关系m：
：
n2,应有ii
设00丄d，光束在空气中的横截面积为
dcosh
I2丿
，在水中为二•迪
i2。
如图所示,
。
由于iii2，
cosh:
:
cosi2，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。
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：
.1-2nhm,m=1,2,3，…
劈尖形成暗纹的条件为：
丄-2nh•—=（2m-1）一,m=0,1,2,3...
22
若将劈尖的上表面绕交棱顺时针旋转，由条纹间距公式e，即v角变小，则条纹间距会变大；
2n日
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。
3.自然光和圆偏振光都可看成是振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主要区别是什
么？
主要区别在于，合成圆偏振光的两线偏振光的相位差恒为n/2的奇数倍；
而合成自然光的两线偏振光
的相位是完全无关的。
4.简述菲涅耳波带片的定义与其作用。
将奇数波带或偶数波带挡住所制成的特殊光阑叫菲涅耳波带片。
菲涅耳波带片类似于透镜，具有聚光作用。
5.写出夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式，简要说明瑞利判据的内容。
夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式为®
=0.61—，其中％为角半径，■为入射光的波长，a为
衍射
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