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1、一、填空題(每小題 3分,共18分) 光的干涉分為分波面干涉、分振幅干涉和分振動(dòng)面干涉三類。 在幾何光學(xué)系統(tǒng)中,唯一能完善成像的是平面反射鏡。 開普勒望遠(yuǎn)鏡看到遠(yuǎn)物的象是倒(立)的,伽利略望遠(yuǎn)鏡看到遠(yuǎn)物的象是正(立)的。 光的本性是波粒二象性,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 5. 光的吸收、散射和色散三種現(xiàn)象都是由光和物質(zhì)的相互作用 引起的,實(shí)質(zhì)上是由光和原子中的電子相互作用。 引起的。 激光的主要特點(diǎn)有單色性佳、亮度高、相干性強(qiáng)、方向性好。二、選擇題(每小題3分,共 12 分) 將揚(yáng)氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放入折射率為n的介質(zhì)中,其條紋間隔是空氣中的(A) A. 1/n 倍 B. n 2 倍 C. n 倍 D.

2、以上結(jié)果都不對(duì) 在菲湟耳圓屏衍射的幾何陰影中心處 (A)A. 永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn) B. 永遠(yuǎn)是個(gè)暗點(diǎn)C. 有時(shí)是亮點(diǎn),有時(shí)是暗點(diǎn) D. 以上說(shuō)法都不對(duì) 由折射率為n = 1.65 的玻璃制成的薄凸透鏡,前后兩球面的曲率半徑均D)A. 20 B. 21 C. 25 D. 31 清晨日出時(shí)看到太陽(yáng)呈紅色,這是由于 ( C ) A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的散射 D. 光的色散 評(píng)卷人得 分 三、簡(jiǎn)答題(每小題5分,共 10 分) 如何區(qū)分圓偏振光和自然光? 把 一個(gè) l/4片和一個(gè)偏振片前后放置在光路中,迎著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)偏振片,在旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中,若光強(qiáng)無(wú)變化則是自然光;若光強(qiáng)有變化且出

3、現(xiàn)兩次消光,則該束光便是圓偏振光。 什么是“全息照相”?其主要特點(diǎn)有哪些?既能記錄光波振幅的信息,又能記錄光波相位信息的攝影稱為全息照相。其主要特點(diǎn)有: 它是一個(gè)十分逼真的立體像。它和觀察到的實(shí)物完全一樣,具有相同的視覺效應(yīng)。 可以把全息照片分成若干小塊,每一塊都可以完整地再現(xiàn)原來(lái)的物像(孫悟空似的分身術(shù))。 同一張底片上,經(jīng)過(guò)多次曝光后,可以重疊許多像,而且每一個(gè)像又能不受其他像的干擾而單獨(dú)地顯示出來(lái),即一張底板能同時(shí)記錄許多景物。 全息照片易于復(fù)制等。 年級(jí) 專業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) 密 封 線 物理學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)試卷 評(píng)卷人得 分四、計(jì)算題(每小題10分,共60分) 現(xiàn)有兩塊折射率分別為1.45和1.

4、62的玻璃板,使其一端相接觸,形成夾角的尖劈。將波長(zhǎng)為 550 nm 的單色光垂直投射在劈上,并在上方觀察劈的干涉條紋。(1)試求條紋間距;(2)若將整個(gè)劈浸入折射率為 1.52 的杉木油中,則條紋的間距變成多少?, 已知平面透射光柵狹縫的寬度b = 1.582 10-3 mm ,若以波長(zhǎng)l = 632.8 nm 的 HeNe 激光垂直入射在這光柵上,發(fā)現(xiàn)第四級(jí)缺級(jí),會(huì)聚透鏡的焦距為15 m試求:(1) 屏幕上第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋的距離;(2) 屏幕上所呈現(xiàn)的全部亮條紋數(shù) 有一光闌直徑為5 cm,放置在薄透鏡后3 cm處。透鏡的焦距為5 cm,孔徑為6 cm?,F(xiàn)有一高為3 cm的物P Q

5、置于透鏡前12 cm處。試求:(1)對(duì)主軸上P點(diǎn)的入射光瞳和出射光瞳的大小和位置;(2)像的位置。 高6 cm 的物體距凹面鏡頂點(diǎn)12cm ,凹面鏡的焦距是10cm ,試求像的位置及高度。 年級(jí) 專業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) 密 封 線 物理學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)試卷 有一塊平行石英片是沿平行光軸方向切出的。要把它切成一塊黃光的1/4波片,問(wèn)這塊石英片應(yīng)切成多厚?(石英的n e = 1.552, n o = 1.543, = 589.3 nm .) 波長(zhǎng)為 0.1 nm的 X 射線被碳?jí)K散射,在散射角為 900 的方向上進(jìn)行觀察。試求:(1)康普頓位移;(2)反沖電子的動(dòng)能。 模擬試題與答案 工程光學(xué)20052006年

6、底第一學(xué)期期末考試試題A一、填空(20分)1、照明系統(tǒng)與成像系統(tǒng)之間的銜接關(guān)系為:_照明系統(tǒng)的拉赫不變量要大于成像系統(tǒng)的拉赫不變量_、_保證兩個(gè)系統(tǒng)的光瞳銜接和成像關(guān)系_ 2、轉(zhuǎn)像系統(tǒng)分_棱鏡式_和_透鏡式_兩大類,其作用是:_使物鏡所成的倒像轉(zhuǎn)變?yōu)檎瘛?3、角放大率、軸向放大率和垂軸放大率三者之間的關(guān)系為、拉赫不變J=nuy 、牛頓公式以焦點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。4產(chǎn)生偏振光的方法有反射和折射、二向色性、雙折射、散射。5、麥克斯韋方程組的微分形式為6獲得相干光的方法有分波前法、分振幅法。7、水槽中盛水,深20mm,槽底中央置一點(diǎn)光源,水的折射率n=1.33,水面上浮一個(gè)既不透光又不反射光的紙片,使人

7、從水面上無(wú)論哪個(gè)角度都看不到光,紙片面積最小為1634.33mm2。 8、光源的相干長(zhǎng)度與相干時(shí)間的關(guān)系為。 三、名詞解釋(15分) 1、光的直線傳播定律:在各向同性的均勻介質(zhì)中,光是沿直線傳播的。 2、節(jié)點(diǎn):光學(xué)系統(tǒng)中放大率為+1的一對(duì)共軛點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。 3、空間相干性: 光源的大小與相干空間成反比關(guān)系,給定一個(gè)光源尺寸,就限制著一個(gè)相干空間,這就是空間相干性的問(wèn)題,即通過(guò)光波場(chǎng)橫方向上兩點(diǎn)的光在空間相遇時(shí)能夠發(fā)生干涉,則稱通過(guò)空間這兩點(diǎn)的光具有空間相干性。 4、費(fèi)馬原理: 光從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn),其間無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次折射或反射,其光程為極值,即光是沿光程的極值的路徑傳播的。 5、出瞳:孔徑光闌經(jīng)

8、它前面的透鏡或透鏡組在光學(xué)系統(tǒng)像空間所成的像稱為出射光瞳。 四、作圖(20分)1、設(shè)輸入為右手坐標(biāo)系,畫出經(jīng)圖中棱鏡后的輸出坐標(biāo)系(圖1)。 2、求AB的像(圖2)。 3、判斷棱鏡的成像方向(圖3)。 4、求軸上物點(diǎn)A所成的像(圖4)。 圖4五、計(jì)算題(45分)1、用等厚條紋測(cè)量玻璃楔板的楔角時(shí),在長(zhǎng)達(dá)5cm的范圍內(nèi)共有15個(gè)亮條紋,玻璃楔板的折射率n=1.52,所用光波波長(zhǎng),求楔角?(10分) 解:.5分 e=50mm/15 5分 2、已知,的雙凸透鏡,置于空氣中。物A位于第一球面前處,第二面鍍反射膜。該物鏡所成實(shí)像B位于第一球面前,如圖所示。若按薄透鏡處理,求該透鏡的折射率n。(20分) 解: 設(shè):透鏡的折射率為n -5分 物點(diǎn)A經(jīng)折射成像在A處,將已知條件代入公式 得 -5分 A經(jīng)反射后,成像于B點(diǎn)。故將,代入反射面公式,得: -5分 B點(diǎn)再經(jīng)折射成像在B點(diǎn)。根據(jù)光路的可逆性,將B視為物,B點(diǎn)視為像,有,代入

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