光学基础知识及习题
第二章光现象
1、光源：能够自行发光的物体叫光源【下面哪些是光源：太阳、火焰、闪电、萤火虫、点燃的蜡烛、发光的电灯、激光束、月亮锃光瓦亮的书桌】
2、光在均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等）
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快
10m/s，在空气中的速度接近于这个速度，认为V，水中光在真空中的传播速度：V = 3×8
的速度约为3/4V，玻璃中为约2/3V
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向（光线是假想的，实际并不存在）
6、光的反射【入射角、反射角、法线】
光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射
7、光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角
可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”
理解：由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头
发生反射的条件：两种介质的交界处；发生处：入射点；结果：返回原介质中
反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度
8、两种反射现象
镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（反射面是光滑平面）【黑板发亮看不清字】
漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线（反射面是粗糙平面或曲面）
注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律
9、在光的反射中光路可逆
10、平面镜对光的作用
（1）成像（2）改变光的传播方向
11、平面镜成像的特点
（1）成的是正立等大的虚像（2）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等
理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形，即平面镜是物像连线的中垂线。12、实像与虚像的区别
实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。
13、平面镜的应用
（1）水中的倒影（2）平面镜成像（3）潜望镜
第三章透镜及其应用
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射
理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。
注意：在两种介质的交界处，发生折射的同时必发生反射，
折射中光速必定改变，而反射中光速不变
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。
理解：折射规律分三点：（1）三线共面（2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角
3、在光的折射中光路也是可逆的
4、透镜及分类
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类：凸透镜：边缘薄，中央厚
凹透镜：边缘厚，中央薄
5、主光轴、光心、焦点、焦距
主光轴：通过两个球心的直线
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
6、透镜对光的作用
凸透镜：对光起会聚作用
凹透镜：对光起发散作用
7、凸透镜成像规律
物距( u ) 成像大小虚实像物位置像距( v ) 应用
u > 2f 缩小实像透镜两侧 f < v <2f 照相机
u = 2f 等大实像透镜两侧v = 2f
f < u <2f 放大实像透镜两侧v > 2f 幻灯机
u = f 不成像
u < f 放大虚像透镜同侧v > u 放大镜
【凸透镜成像规律口决记忆法】
“一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正, 物远像变大；实像异侧倒，物远像变小”
8、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。
第二、三章光学
一、选择题（每小题3分，共48分）
1、不能
．．用光的直线传播来解释的现象是…………………………（）
A、小孔成像
B、影子的形成
C、日食和月食
D、海市蜃楼
2、白亮污染是都市较为普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、
铝合金板等都能在白天将强烈的太阳光反射到路面上和居民的居室里，给道路交通安全和居民的工作和休息带来很大影响。形成白亮污染的主要原因是由于光
的…………（）
A、镜面反射
B、漫反射
C、折射
D、直线传播
3、人眼看到物体是白色，是因为………………………………（）
A、没有光射到物体上
B、光被物体全部吸收
C、光被物体全部反射
D、物体不能发光
4、雨后彩虹是光的什么现象……………………………………（）
A、光的直线传播现象
B、光的反射现象
C、光的折射现象
D、不同色光的组合
5、下列有关光现象的描述正确的是………………………………（）
A、日食、月食的形成是由于光的直线传播
B、太阳光是由多种色光组成的
C、“水中月”比天空的月亮离我们更近
D、斜插在水中的筷子变弯折是光的反射
6、下列对光现象的解释中正确的是……………………………（）
A、雨后的彩虹是由于光的反射形成的
B、站在水池边能看到水中的游鱼，是由于光沿直线传播的缘故
C、人向平面镜走近的过程中，人在平面镜中所成的像逐渐变大
D、有些商贩在橘子上打蜡，使橘子看起来更光亮，是利用了镜面反射的道理
7、在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币，然后倒入一些水。把杯子端到眼
睛的高度，再慢慢下移。当杯子下移到某一位置时，如图所示，
可以看到大、小两枚硬币。以下对这一现象解释合理的是（）
A、“大、小硬币”都是由于光的反射形成的
B、“大、小硬币”都是由于光的折射形成的
C、“大硬币”是由于光的反射形成的，“小
硬币”是由于光的折射形成的
D、“大硬币”是由于光的折射形成，“小硬币”是由于光的反射形成
8、下面列举的各种现象中，属于光沿直线传播的现象是…………（）
A、看到插入水中的铅笔弯折
B、平静的水面映出一轮明月
C、小丽对着镜子练习舞蹈
D、在阳光的照射下，地上有树的影子
9、如图是两个人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，则（）
A、甲需配戴的眼镜是凸透镜
B、乙需配戴的眼镜是凹透镜
C、甲需配戴的眼镜是近视镜
D、乙需配戴的眼镜是近视镜
10、下列现象属于光的折射现象的是…………………………（）
A、路灯下行走的人，出现人影相随
B、清澈的游泳池底，看起来变浅了
C、在碧波荡漾的湖面上，可以看到湖上游船的“倒影”
D、饭店墙壁上装一面大镜子，使人有增大空间的感觉
11、下列光学仪器中通常用来成放大实像的是………………（）
A、照相机
B、放大镜
C、幻灯机
D、平面镜
12、集体照像时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采
取…………………………………………………（）
A、人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些
B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些
C、人不动，照相机离人远一些，镜头往前伸一些
D、照相机和镜头都不动，人站近一些
13、一个同学在观察凸透镜成像时,发现蜡烛与凸透镜的距离比28厘米小一些时,在透镜
另一侧的光屏上总成放大的像；距离大于28厘米时,屏上总成缩小的像,则这个凸透镜的焦距是………………（）
A、约28厘米
B、约14厘米
C、大于28厘米
D、小于 28厘米
14、在研究凸透镜成像的实验中，蜡烛由远处向凸透镜焦点靠近的过程中小丽观察并记录
了像在光屏上的变化情况，其中错误
．．的是……（）
A、像不断变大
B、像始终是实像
C、像始终是倒立的
D、像先变小后变大
15、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm
处，他在透镜另一侧的光屏上观察到了缩小的像。小明将光屏从光具座上取下，把这支点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则此时蜡烛通过这个凸透镜所成像的性质
是………………（）
A、倒立等大的实像
B、正立放大的虚像
C、倒立缩小的实像
D、倒立放大的实像
16、小明用焦距为10cm的放大镜去观察邮票．想看清楚邮票上的细微之处，这时放大镜
与邮票间的距离应…………………（）
A、l0cm
B、略小于10cm
C、大于10cm
D、在l0cm与20cm之间
二、填空题（每空2分，共20分）
17、激光笔发出的光射到平面镜上，入射角为300，则入射光线与反射光线的夹角
为。
18、坐在电影院的任何一个座位，都能看到银幕上的图像。这是因为光射到银幕上发生
了__________反射的缘故（填“镜面”或“漫”）。
19、在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。它们主要由两部分组
成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统，光学系统收集监控区域内的景物信息，光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目的。
其光学系统的工作原理相当于凸透镜成_________。（选填：“虚像”或“实像”）
20、王老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学时又摘下眼镜，这样戴上摘下，非常不方便。王老师的眼睛是______（近视、远视）眼，可以用________镜来矫
正。小军将
一种新型眼镜送给了老师，如图所示，镜片A
区厚度相同，B区可以矫正视力，现在王老师
可以通过_ _区看书，通过_ __区看同学，再不需要频繁戴上摘下眼镜。
21、通常情况下，夜间人的体温比野外木草、岩石的温度高，人体辐射的_______比它们强，人们根据这个原理制成了夜视仪。
22、凸透镜可以成实像也可以成虚像，成虚、实像的分界点是_________处。凸透镜可以成放大实像或缩小实像，成放大、缩小实像的分界点是_________处。
三、实验与作图题（共22分）
23、画出下图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路图。（4分）
24、在上图中画出适当的光学元件，并完成光路图（4分）
25、在做“探究凸透镜成像”的实验中（8分）
（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm。
（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向____（填“上”、“下”）调节。
（3）若将烛焰移至距凸透镜 15cm 处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_____ __清晰的实像，__ _____就是应用这一原理制成的（填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。
26、夜晚，迎着月光走路时亮处是水暗处是路，背着月光走路时正好相反。为什么？（6
分）
参考答案
一、选择题
17、60°18、漫19、实像 20、远视、凸透、B、A
21、红外线22、焦点、二倍焦点
三、实验与作图题
23、
24、
25、10、上、放大、幻灯机
26、水面发生镜面反射，地面发生的是漫反射。当人迎着月光走路时镜面反射的较强月光刚好能进入人眼，而地面漫反射的月光射向各个方向只有较少的一部分能进入人眼。因此，迎着月光走路时较亮处是水，较暗处是地。背着月光走路时镜面反射的月光根本进入不了人眼，漫反射的月光仍然有一部分进入人眼，因此，背着月光走路时较亮处是地，较暗处是水
现代光学基础试卷及答案
东 南 大 学 考 试 卷（A 卷） 课程名称 现代光学基础 考试学期 10-11-2 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. 将折射率为1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为1.10，试问光线从有机玻璃射向有机玻璃与油的界面时全反射临界角是（ A ） A 、arcsin(1.10/1.50)； B 、1.10/1.50； C 、arctan(1.10/1.50)； D 、arccos(1.10/1.50)； E 、arctan(1.50/1.10)。 2. 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 处的光屏上观察到干涉花样的间距是多少毫米（ B ） A 、4.5mm ； B 、0.9mm ； C 、 3.1mm ； D 、 4.1mm ； E 、 5.2mm 。 3．在下列光的实验中，正确的说法是：（ A ） A 、法布里-珀罗干涉仪是多光束干涉仪； B 、迈克耳逊干涉仪是分波面干涉仪； C 、夫琅禾费衍射是一种近场衍射； D 、杨氏双缝干涉是分振幅干涉仪。 4. 一物体置于焦距为8cm 的薄凸透镜左边12cm 处，将另一焦距为6cm 的薄凸透镜放在第一个透镜右侧30 cm 处，最后成像的性质是：（ E ） A 、倒立的实像； B 、 放大的虚像； C 、 放大的实像； D 、 缩小的虚像； E 、成像于无穷远处。 5. 假定汽车车灯的波长是500nm 的绿光，汽车两个前车灯的间距为1.22m ，人眼在夜间的瞳孔直径D ＝5mm ，考虑光波衍射所产生的影响，人眼能区分两只汽车前灯的最大距离是多少公里（ C ）？ A 、1km ； B 、3km ； C 、10km ； D 、30km ； E 、100km 。 6. 对于理想光具组基点和基面的描述，以下说法错误的是（ B ） A. 主点是一对共轭点； B. 焦点是一对共轭点； C. 节点是一对共轭点； D. 两主平面上的任一对等高点共轭。 7. 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，放入后两光路的光程差改变量为：（ A ） A 、2(n -1)d ； B 、2nd ； C 、nd ； D 、(n -1)d 。
工程光学基础
工程光学基础学习报告 ——典型光学系统之显微镜系统
由于成像理论的逐步完善，构成了许多在科学技术和国民经济中得到广泛应用的光学系统。为了观察近距离的微小物体，要求光学系统有较高的视觉放大率，必须采用复杂的组合光学系统，如显微镜系统。 ●显微镜的介绍 显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米，国内显微镜机械筒长度一般是160mm。列文虎克，荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者。 显微镜是人类这个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。 显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。 ●显微镜的分类 显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜，而我们课堂上讲的是光学显微镜。 ●显微镜的结构 普通光学显微镜的构造主要分为三部分：机械部分、照明部分和光学部分。 ◆机械部分 （1）镜座：是显微镜的底座，用以支持整个镜体。 （2）镜柱：是镜座上面直立的部分，用以连接镜座和镜臂。 （3）镜臂：一端连于镜柱，一端连于镜筒，是取放显微镜时手握部位。 （4）镜筒：连在镜臂的前上方，镜筒上端装有目镜，下端装有物镜转换器。 （5）物镜转换器(旋转器)简称“旋转器”：接于棱镜壳的下方，可自由转动，盘上有3－4 个圆孔，是安装物镜部位，转动转换器，可以调换不同倍数的物镜，当听到碰叩声时，方可进行观察，此时物镜光轴恰好对准通光孔中心，光路接通。转换物镜后，不允许使用粗调节器，只能用细调节器，使像清晰。 （6）镜台(载物台)：在镜筒下方，形状有方、圆两种，用以放置玻片标本，中央有一通光孔，我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器)，推进器左侧有弹簧夹，用以夹持玻片标本，镜台下有推进器调节轮，可使玻片标本作左右、前后方向的移动。 （7）调节器：是装在镜柱上的大小两种螺旋，调节时使镜台作上下方向的移动。 ①粗调节器(粗准焦螺旋)：大螺旋称粗调节器，移动时可使镜台作快速和较大幅度的升降，所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中，通常在使用低倍镜时，先用粗调节器迅速找到物象。 ②细调节器(细准焦螺旋)：小螺旋称细调节器，移动时可使镜台缓慢地升降，多在运用高倍
光学习题2
2.12 有一薄透镜组，由焦距为－300mm 的负透镜和焦距为200mm 的正透镜组成，两透镜相距100mm ，置于空气中，求该透镜组的组合焦距和组合基点位置。 解：121212 300200 300200f f f f f mm d f f ''''-?'=- =-=-=?'-+ 焦点和主点位置：1(1)400F d l f mm f ''=- =' 2 (1)150F d l f mm f =+ =- 100H F l l f mm '''=-= 150H F l l f mm =-= 2.17 若有一透镜位于空气中，r 1= 100mm ，d= 8mm ，n = 1.5，若有一物体的物距l =－200mm ，经该透镜成像后的像距l ′= 50mm ，求第二面的曲率半径r 2。若物高y = 20mm ，求像高。 解：由成像公式 111 l l f -='' ，可得 40f mm '= 又()( )12 21(1)1nrr f n n r r n d '= --+-???? 故可得 225r mm =- 由于 l y l y β'' = =，所以5y mm '=- 3.2一眼睛，其远点距r = 2m ，近点距p =－2m 。问： （1）该眼镜有何缺陷？ （2）该眼睛的调节范围为多大？ （3）矫正眼镜的焦距为多大？ （4）配戴该眼镜后，远点距和近点距分别为多大？ 解：（1）远点r = 2m ，只有入射会聚光束，且光束的会聚点距离眼睛后2m 才能在视网膜上形成一个清晰的像点，故此眼睛为远视眼 （2）调节范围：11 1A R P D r p =-=-= （3）对远视眼应校正其近点，正常人眼明视距离L 0=—25cm ，远视眼近点为l p 。戴上眼镜后，将其近点移至L 0处 111 p n L l f -= ''
2014级光学技术基础复习
2014级光学技术基础复习 一、填空题 1．光的直线传播定律指出光在同种均匀介质中沿直线传播。 2．全反射的条件是入射角等于或大于临界角，光从光光密介质射向光光疏介质产生全反射。3．虚物点是发散光线的反向延长线的交点。 4．光学系统的物方焦点的共轭象点在像方的无穷远处，象方焦点的共轭点在物方的无穷远处。 5．某种透明物质对于空气的临界角为45°，该透明物质的折射率等于 1.41 。 6．在符号法则中，反射定律的数学式为。 7．通过物方主点的光线，必通过象方，其横向放大率为。 8．几何光学的三个基本定律是，和。 9．曲率半径为R的球面镜的焦距为，若将球面镜浸入折射率为n的液体内，该系统的焦距为。 10．在符号法则中（光线从左向右入射）规定：主光轴上的点的距离从量起，左负右正；轴外物点的距离上正下负；角度以为始边，顺时针旋转为正，反之为负，且取小于π/2的角度；在图上标明距离或角度时，必须用。 11．当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的象点称为，薄透镜成象的高斯公式是。 12．主平面是理想光具组的一对共轭平面；节点是理想光具组的一对共轭点。 13．实象点是的光束的交点。 14．实物位于凹球面镜的焦点和曲率中心之间，象的位置在与之间。 二、计算题 1.利用公式证明位于正薄透镜物方焦点前一倍焦距的物经透镜所成像为等高倒立实像，并作图验证之。 2置于空气中的玻璃球，折射率为n=1.5,半径为R。 （1）物在无穷远时经过玻璃球成像在何处？ （2）物在玻璃球前2R处，经玻璃球成像在何处？大小如何？
3一物体位于半径为R的凹面镜前何处可分别得到放大4倍的实像、放大4倍的虚像、缩小4倍的实像、缩小4倍的虚像，计算并作图验证 解：（1）放大4倍的实像 （2）放大四倍虚像 （3）缩小四倍实像 （4）缩小四倍虚像 4.一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。如果在凸面镀反射膜，
光学试卷及答案
<光学>期终试卷(一) 班级学号姓名成绩 一.选择题(每小题分,共25分每小题只有一个正确答案) 1.下列说法正确的是 A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的; B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的 C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响 D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的 2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是 A.频率; B.波长 C.速度; D.传播方向 3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有 A.增大入射光的波长; B.增大接收屏与镜的距离 C.增大两平面镜的夹角; D.减小光源与双面镜交线的距离 4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜 色(肥皂水的折射率为 A.红色 B.紫红色 C.绿色 D.青色 5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关? A.谱线的衍射角 B.光谱的级次 C.光栅常数 D.光栅的总缝数 6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于 A.入射光的颜色 B.入射光的频率 C. 仅仅入射光的强度 D,入射光的强度与颜色 7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一 个半波带在P点产生的振动之振幅的
2倍倍倍倍 8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了 A.提高入射光的光强 B.提高分辨本领 C.能看到更大的像 D.能看到更清晰的像 9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是: A.平面偏振光 B.椭圆偏振光 C.部分偏振光 D.圆偏振光和平面偏振光的混合 10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的? A.负晶体,V 0> V e ,n
天津大学2020硕士研究生初试考试自命题科目大纲807工程光学与光电子学基础
一、考试模块划分方式： 考试内容分为A、B 两个模块，考生可任选其中一个模块。A 模块为工程光学，B 模块为光电子学基础。 二、各模块初试大纲： A模块：工程光学 （一）考试的总体要求 本门课程的考试旨在考核学生有关应用光学和物理光学方面的基本概念、基本理论和实际解决光学问题的能力。 考生应独立完成考试内容，在回答试卷问题时，要求概念准确，逻辑清楚，必要的解题步骤不能省略，光路图应清晰正确。 （二）考试的内容及比例 考试内容包括应用光学和物理光学两部分。 “应用光学”应掌握的重点知识包括：几何光学的基本理论和成像概念、理想光学系统理论、光学系统中的光束限制、平面和平面系统对成像的影响、像差的基本概念和典型光学系统的性质、成像关系及光束限制等。具体知识点如下： 1、掌握几何光学基本定律与成像基本概念，包括：四大基本定律及全反射的内容与现象解释；完善成像条件的概念和相关表述；几何光学符号规则以及单个折射球面、反射球面的成像公式、放大率公式等。 2、掌握理想光学系统的基本理论和典型应用，包括：基点、基面的主要类型及其特点；图解法求像的方法；解析法求像方法（牛顿公式、高斯公式）；理想光学系统三个放大率的定义、计算公式及物理意义；理想光学系统两焦距之间的关系；正切计算法以及几种典型组合光组的结构特点、成像关系等。 3、掌握平面系统的主要种类及应用，包括：平面镜的成像特点及光学杠杆原理和应用；反射棱镜的种类、基本用途及成像方向判别；光楔的偏向角公式及其应用等。 4、掌握典型光学系统的光束限制分析，包括：孔径光阑、入瞳、出瞳、孔径角的定义及它们的关系；视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及它们的关系；渐晕、渐晕光阑、渐晕系数的定义；物方远心光路的工作原理；光瞳衔接原则及其作用；场镜的定义、作用和成像关系等。 5、了解像差基本概念，包括：像差的定义、种类和消像差的基本原则；7 种几何像差的定义、影响因素、性质和消像差方法等。 6、掌握几种典型光学系统的基本原理和特点，包括：正常眼、近视眼和远视眼的定义和特征，校正非正常眼的方法；视觉放大率的概念、表达式及其意义；显微镜系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；临界照明和坷拉照明系统的组成、优缺点；望远系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；摄影系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；投影系统的概念、计算公式以及其照明系统的衔接条件等。 “物理光学”应掌握的重点知识包括：光的电磁理论基础、光的干涉和干涉系统、光的衍射、光的偏振和晶体光学基础等。具体知识点如下：
大学物理波动光学题库及标准答案
大学物理波动光学题库及答案
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一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π． ［ ］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ ］ 6、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． ［ ］ 7、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②
光学基础、屈光不正试题和答案
1、眼屈光间质不包括（ D ） A.角膜 B.房水 C.玻璃体 D.视网膜 2、角膜是眼屈光系统中最重要的成分，它的屈光力占眼球总屈光力的（ C ） A 1/2 B 1/3 C 2/3 D 2/5 3. 由于屈光系统的两个子午线上，屈光力不同，平行光线不能在视网膜上形成焦点，而是在相互垂直的两条轴上形成焦线，称为散光眼。例如两条焦线所成焦点都在视网膜后。即+2.50D/+2.00DC（ C ） A.单纯远视散光 B.单纯近视散光C复性远视散光D复性近视散光 4.一正视眼，注视40厘米处的物体，所需的调节需多少（C ） A 1.00D B 2.00D C 2.50 D D 3.00D E 5.50D 5.远视眼可使平行光在视网膜何处形成焦点（B ） A视网膜前B视网膜后C黄斑处D视网膜上 6. 12.下列最为准确的验光是（C ） A电脑验光B物视法C散瞳检影验光D插入法 7.下面对棱镜地描述不正确的是（D ） A 能使光线发生偏向 B 所成的像是虚像 C处方表示既要有大小又要有底向标示 D 作用大小用屈光力表示，其单位为度
8.老视是由于（C） Ａ睫状肌痉挛Ｂ随年龄增长晶状体变厚 Ｃ晶状体弹性下降，睫状肌功能减弱Ｄ随年龄增长晶体混浊加重 9. 下列不属于屈光不正的是（ E ） A、近视 B、远视 C、散光 D、老视 E、屈光参差 10.中度近视指屈光力数值（） A -3D~-6D B 3D -6D C -1D-3 D D -2D - -5D 11.矫正散光用（ B ） A、角膜接触镜 B、环曲面镜 C、凹透镜 D、凸透镜 12.一患者为+1.5D使其看清1米视标其调节度为（B ） A 2.0D B 2.5D C 3.0 D D 4D 13.远点为眼前1米，其屈光度为（A ） A-1.00DS B-1.50DS C-2.00DS D-2.50DS 14.睫状肌松弛时，晶状体的变化是（ B ） A变凸B变平C不变D以上都不是 15.眼外肌力量最大的是（C ） A上直肌B下直肌C内直肌D外直肌 16、柱面透镜的轴向表示描述不正确的是（D ） A、现在国际上普遍采用的是标准标记法，又称TABO标记法 B、由水平方向起，从被检者的左向右逆时针旋转为0 ～180度。在这样的规定下，垂直子午线称为90度子午线，水平子午线习惯称为180度子午线，度数符号“°”可以省略，这样可以避免使10度误
2019河北工业大学考研大纲-822 工程光学基础
河北工业大学2019年硕士研究生招生考试 自命题科目考试大纲 科目代码：822 科目名称：工程光学基础 适用专业：仪器科学与技术、仪器仪表工程（专业学位） 一、考试要求 工程光学基础适用于河北工业大学机械工程学院仪器科学与技术专业、仪器仪表工程（专业学位）专业硕士研究生招生专业课考试。主要考察对于工程光学基础的基本概念、方法及运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式 试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式，主要包括选择题、填空题、判断题、简答题、计算题、分析论述题、设计题等。考试时间为3小时，总分为150分。 三、考试内容 （一）几何光学基本定律与成像概念 1、几何光学的基本定律：折射定律、反射定律、全反射定律、马吕斯定律、费马原理等。 2、几何光学的基本概念：光波、折射率等。 （二）光线光路计算及近轴区成像 1、单个折射球面光线计算 能够利用公式进行实际光路中的光线轨迹运算。 2、近轴区单个折射球面及球面系统的成像物象位置关系计算 能够利用光线追迹计算结果初步判断光学系统的像差；能够利用近轴区的各种公式计算像的位置，像的大小并判断像的虚实。 （三）理想光学系统
1、理想光学系统的基本理论 能够利用共线成像理论求解基点和基面，并完成图解法求像。 2、理想光学系统的解析法求像 能够利用工作理想光学系统的各种计算公式计算理想光学系统的物象位置关系、计算像的大小、位置并判断像的虚实；能够利用节点的性质进行实际问题的分析。 3、光学系统的组合 利用两个理想光学组合等效系统的基点和基面的几何求解方法求解任何所需要的透镜。利用正切法将三个及以上系统的组合等效系统求解。 4、透镜 能够利用透镜的相关公式求解透镜的焦距和基点位置。 （四）平面与平面元件 1、平面元件简介 能够利用平面镜的成像特性解释各种有关平面镜的光学现象及成像特点。能够利用平面镜的旋转性、平移性、双面镜的成像特性进行系统设计。 2、平行平板 能够平行平板成像公式及成像特性解释有关光学现象并应用到实际之中。 3、反射棱镜及像方坐标系求解 能够利用反射棱镜像方坐标系及透镜在不同情况下的像方坐标系的求解方法求解系统的像方坐标系；能够利用棱镜的光学系统的成像方法进行光学系统分析。 4、折射棱镜及光楔 利用折射棱镜最小偏向角的原理解决实际光学问题；学生能够利用光楔的作用分析其在光学系统中的作用。
(完整版)光学中考经典试题.doc
任课教师学科物理授课时间 学生年级备注 教学内容：光学综合复习 一、教学目标 1、光的传播 2、反射定律 3、投射与透镜 4、凸透镜成像 5、近视与远视矫正 二、教学重点 平面镜成像、凸透镜成像实验。 三、教学难点 凸透镜成像 教学过程 1、下列说法不正确的是（） A．只有红色的物体才会发出红外线B．红外线具有热效应 C．紫外线最显著的性质是它能使荧光物质发光D．过量的紫外线照射对人体有害 2、如右图所示， A 为信号源， B 为接收器， A、B 间有一真空区域。当信号源 A 分别发射出次声波、可见光、红外线和紫外线信号时，接收器 B 不能接收到的信号是：（） A．可见光B．红外线 C．次声波D．紫外线 3、红外线和紫外线的应用非常广泛。下列仪器中，属于利用紫外线工作的是（） A．电视遥控器B．医用“B超”机C．验钞机D．夜视仪 4、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是： A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像，是光的直线传播的应用 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼，是利用了凹透镜的会聚的作用
C．图丙中，太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 5、如图所示，对下列光学现象的描述或解释，正确的是( ) A．“手影”是由光的折射形成的B．“海市蜃楼”是由光的反射形成的 C．小女孩在平而镜中看到的是自己的虚像D．在漫反射中，不是每条光线都遵循光的反射定律 6、如图所示是十字路口处安装的监控摄像头，它可以拍下违 章行驶的汽车照片， A、 B 是一辆汽车经过十字路口时， 先后拍下的两张照片，下列说法正确的是（） A．摄像头成像的原理与电影放映机原理相同 B．可以看出汽车此时是靠近摄像头 C．照片中车的外表很清晰，但几乎看不见车内的人，这是因为车内没有光 D．夜晚，为了帮助司机开车看清仪表，车内的灯应亮着 7、下列有关光现象的解释，错误的是（） A．小孔成像是光的折射现象 B．雨后彩虹是太阳光传播中被空气中的水滴色散而产生的 C．在太阳光下我们看到红色的玫瑰花是因为它反射太阳光中的红色光 D．电视机遥控器是通过发出红外线实现电视机遥控的 8、下列关于光现象的描述中，正确的是() A．立竿见影是由于光的反射形成的 B．“潭清疑水浅”与“池水映明月”的形成原因是一样的 C．初三学生李凡照毕业照时成的像与平时照镜子所成的像都是实像 D．雨过天晴后天空中出现的彩虹是光的色散现象
《工程光学基础》考试大纲
《工程光学基础》考试大纲 主要参考书目 1．工程光学基础教程，郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2008 2．工程光学（第4版），郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2016 考试内容和考试要求 一、几何光学基本定律与成像概念 考试内容： 1、几何光学基本定律 2、成像基本概念与完善成像 3、近轴光学系统 考试要求： 1、掌握光学基本定律及几何光学基本概念 2、掌握成像概念与完善成像条件 3、掌握近轴光线及成像特点、掌握光轴光线成像计算 二、理想光学系统 考试内容 1、理想光学系统的基点与基面 2、理想光学系统的物像关系 3、理想光绪系统的放大率 4、理想光学系统的组合 考试要求： 1、掌握理想光学系统的基点与基面概念 2、掌握理想光学系统的求物像关系（作图法与计算法） 3、掌握理想光绪系统的放大率概念与相关计算 4、理解理想光学系统的组合方法及计算 三、平面系统 考试内容 1、平面镜成像
2、平行平板 3、反射棱镜 4、折射棱镜与光楔 考试要求： 1、掌握平面镜成像规律 2、掌握平行平板成像规律 3、掌握反射棱镜成像与成像方向判断 4、了解折射棱镜与光楔传光特性 四、光学系统中的光阑和光束限制 考试内容 1、光阑 2、照相系统中的光阑 3、望远镜系统中成像光束的选择 4、显微镜系统中的光束限制与分析 考试要求： 1、掌握光阑的分类及作用 2、掌握照相系统中光束限制分析 3、掌握望远镜系统中成像光束分析方法 4、掌握显微镜系统中的光束限制与分析 五、光度学 考试内容 1、辐射量与光学量及其单位 2、光传播过程中光学量的变化规律 3、成像系统像面的光照度 考试要求： 1、掌握光学量及其单位 2、理解光传播过程中光学量的变化规律 3、理解成像系统像面的光照度的计算 六、典型光学系统 考试内容 1、眼睛及其光学系统
工程光学下习题库整理汇总
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 a λ ' ，条纹间 距同时可称为线宽度。 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 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 a λ ' ， 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 第一章 几何光学基本定律 1. 已知真空中的光速c ＝38 10?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的纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径应为多少？ 2211sin sin I n I n = 66666.01 sin 2 2== n I 745356.066666.01cos 22=-=I 1mm I 1=90? n 1 n 2 200mm L I 2 x 88.178745356 .066666 .0* 200*2002===tgI x mm x L 77.35812=+= 4.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 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： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (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n 0 . 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。如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜，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，会聚点又在何处？说明各会聚点的虚实。 解：该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决， 设凸面为第一面，凹面为第二面。 （1）首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态，使用高斯公式： 会聚点位于第二面后15mm 处。 （2） 将第一面镀膜，就相当于凸面镜 0448在折射率n = 1.50的玻璃上，镀上n = 1.35的透明介质薄膜.入射光波垂直于介 质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对 匸600 nm 的光波干涉相消，对2= 700 nm 的光波干涉相长.且在600 nm 到700 nm 之间没有别的波长是最大限度相消或相长的 情形?求所镀介质膜的厚度.(1 nm = 10-9 m) 解：设介质薄膜的厚度为e ,上、下表面反射均为由光疏介质到光密介质，故不计附 将k 、 2、n 代入②式得 k A e 2 = 7.78X 10-4 mm 2n 3181白色平行光垂直入射到间距为 a = 0.25 mm 的双缝上，距D =50 cm 处放置屏幕， 分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度. (设白光的波长范围是从 400nm 到 760nm ?这里说的“彩色带宽度” 指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.)(1 -9 nm=10 m) 解：由公式x = kD / a 可知波长范围为 时，明纹彩色宽度为 x k = kD / a 2 分 由k = 1可得，第一级明纹彩色带宽度为 X 1= 500X (760— 400)X 10-6 / 0.25= 0.72 mm 2 分 k = 5可得，第五级明纹彩色带的宽度为 X 5 = 5 ? X 1 = 3.6 mm 1 分 3348折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角 很小)?用波 长=600 nm (1 nm =109 m)的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹?假如在劈形膜内 充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小 1 = 0.5 mm ， 那么劈尖角应是多少？ 解：空气劈形膜时，间距 h 2n sin 2 液体劈形膜时，间距 J 4分 2si n 2n l l 1 l 2 1 1/ n / 2 =(1 -1 / n ) / ( 2 l ) = 1.7X 10-4 rad 4分 加程差。当光垂直入射i- 0时，依公式有: 对 1: 2n e 1 -2k 1 1 ① 2 按题意还应有： 对 2: 2n e k 2 ② 由①②解得： k ——— 3 2 2 1 n =1.35 v n = 1.50 光学基础试题 一．填空题 1．生活、生产中常用到光学知识：在开凿大山隧道中， 用激光引导掘进机掘进方向，如图3所示，是利用了光 沿__________；有时人们把电视机遥控器的红外线发射 窗，对着电视机对面墙壁发射，也能控制电视机，这是 利用了光的______________现象；有经验的渔民都知道， 只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到，这是利用了光的______________现象； 2．如图所示的是某地区出现的“日全食” 现象的原因，其中B表示的是________的位置(选填“地 球”或“月亮”) 3.光从太阳到地球需要8min，则太阳与地球之间的距离是_________Km。 4．当入射光线跟平面镜的夹角是60°时，入射角为______；若入射光线与镜面垂直，则反射 角为______ 5．如图(17)所示，光在水和空气两种物质界面发生反射和折射现象．______是反射角，物质 I是______ 6、城市中建盖的一些高楼用玻璃做墙，由于太阳光发生现象，使附近的住 户受到较强的照射而不能很好工作和休息，形成了一种新的城市污染；教室里不同位置上的 同学都能看到黑板上的粉笔字，这是光的现象。 7、夜晚，我们在池边可看到岸边路灯倒映在水中，这是光的造成的，若池水深2m，路灯到水面的距离为8m，则灯在水中的像到灯的距离应为m。 8、小强同学身高1.6m，站在竖直放置的平面镜前3m处照镜子，,若他以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则他在镜中像的高度将，他在镜中的像高m，像相对于镜面的速度为m/s。 二、选择题 1、下列不属于光源的是（） A、太阳 B、月亮 C、萤火虫 D、电灯 2、下列例子不能用光的直线传播来解释的是（） A、日食和月食 B、影子的形成 C、在开凿大山隧道时，工程师用激光引导掘进方向 D、发生雷电时，先看到闪电后听到雷声 3、晚上，小明同学在街道上行走经过一盏路灯，路灯下小明影子的长短会发生变化，其变化情况是（） A、先变长后变短 B、先变短后变长 C、逐渐变短 D、逐渐变长 4、晴天的时候，树荫下的地面上，会出现圆形的光斑，这是（） A、太阳的实像 B、太阳的影子 C、树叶的影子 D、树叶的实像 5、下列现象中，不是由于光的反射形成的是（） A、看到水中的“太阳” B、夜晚看到空中的月亮 C、看到电视屏上的像 D、看到平面镜中的像 6.下列事实或现象属于光的反射的是（） A. 路灯下行走的人，出现人影相随 B. 清澈的地底，看起来变浅了 C. 饭店墙壁上装一面大镜子，使人有增大空间的感觉 D. 早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看到了它 7、从平面镜中看到一只挂钟的指针位置如图所示，该钟的实际时间是（） A、7时25分 B、6时35分 C、5时25分 D、4时35分 8、有只鸟在平静的湖面上飞翔，有时我们看到好像鸟在水中游，有时能看到鸟的阴影在水面上移动，则下列说法正确的是（） A 、前者是由于光沿直线传播形成的，后者是由于光的反射形成的 天津大学2018年《807工程光学》考研大纲 一、考试的总体要求 本门课程的考试旨在考核学生有关应用光学和物理光学方面的基本概念、基本理论和实际解决光学问题的能力。 考生应独立完成考试内容，在回答试卷问题时，要求概念准确，逻辑清楚，必要的解题步骤不能省略，光路图应清晰正确。 二、考试的内容及比例： 考试内容包括应用光学和物理光学两部分。 “应用光学”应掌握的重点知识包括：几何光学的基本理论和成像概念、理想光学系统理论、光学系统中的光束限制、平面和平面系统对成像的影响、像差的基本概念和典型光学系统的性质、成像关系及光束限制等。具体知识点如下： 1、掌握几何光学基本定律与成像基本概念，包括：四大基本定律及全反射的内容与现象解释；完善成像条件的概念和相关表述；几何光学符号规则以及单个折射球面、反射球面的成像公式、放大率公式等。 2、掌握理想光学系统的基本理论和典型应用，包括：基点、基面的主要类型及其特点；图解法求像的方法；解析法求像方法（牛顿公式、高斯公式）；理想光学系统三个放大率的定义、计算公式及物理意义；理想光学系统两焦距之间的关系；正切计算法以及几种典型组合光组的结构特点、成像关系等。 3、掌握平面系统的主要种类及应用，包括：平面镜的成像特点及光学杠杆原理和应用；反射棱镜的种类、基本用途及成像方向判别；光楔的偏向角公式及其应用等。 4、掌握典型光学系统的光束限制分析，包括：孔径光阑、入瞳、出瞳、孔径角的定义及它们的关系；视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及它们的关系；渐晕、渐晕光阑、渐晕系数的定义；物方远心光路的工作原理；光瞳衔接原则及其作用；场镜的定义、作用和成像关系等。 5、了解像差基本概念，包括：像差的定义、种类和消像差的基本原则；7种几何像差的定义、影响因素、性质和消像差方法等。 6、掌握几种典型光学系统的基本原理和特点，包括：正常眼、近视眼和远视眼的定义和特征，校正非正常眼的方法；视觉放大率的概念、表达式及其意义；显微镜系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；临界照明和坷拉照明系统的组成、优缺点；望远系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；摄影系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；投影系统的概念、计算公式以及其照明系统的衔接条件等。 “物理光学”应掌握的重点知识包括：光的电磁理论基础、光的干涉和干涉系统、光的衍射、光的偏振和晶体光学基础等。其中傅立叶光学一章可作为部分专业（如：光科等）的选作内容。具体知识点如下： 1、掌握电磁波的平面波解，包括：平面波、简谐波解的形式和意义，物理量的关系，电磁波的性质等；掌握波的叠加原理、计算方法和4种情况下两列波的叠加结果、性质分析。 2、掌握干涉现象的定义和形成干涉的条件；掌握杨氏双缝干涉性质、装置、公式、条纹特 点及其现象的应用；了解条纹可见度的定义、影响因素及其相关概念（包括临界宽度和允许宽度、空 光学试题库 光源、光的相干性 1. 选择题 来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于 （A）白光是由不同波长的光构成的（B）两光源发出不同强度的光 （C）两个光源是独立的，不是相干光源（D）不同波长的光速是不同的 [ ] 答案：（C） 有三种装置 (1)完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光，照射到屏上； (2)同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3)用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上； 以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是： (A) 装置(3) (B) 装置(2) (C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3) [ ] 答案：（A） 对于普通光源，下列说法正确的是： （A）普通光源同一点发出的光是相干光（B）两个独立的普通光源发出的光是相干光（C）利用普通光源可以获得相干光（D）普通光源发出的光频率相等 [ ] 答案：（C） 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片，则（A）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强(B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹 [ ] 答案：（B） 杨氏双缝干涉实验是： (A) 分波阵面法双光束干涉(B) 分振幅法双光束干涉 (C) 分波阵面法多光束干涉(D) 分振幅法多光束干涉 [ ] 答案：（A） 光程、光程差的概念 1. 选择题 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 [ ] 答案：（C ） 光在真空中和介质中传播时，正确的描述是: （A ）波长不变，介质中的波速减小 (B) 介质中的波长变短，波速不变 (C) 频率不变，介质中的波速减小 (D) 介质中的频率减小，波速不变 [ ] 答案：（C ） 如图所示,两光源s 1、s 2发出波长为λ的单色光，分别通过两种介 质(折射率分别为n 1和n 2，且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点，己知s 1P = s 2P = r ，则这两条光的几何路程?r ，光程差δ 和相位差??分别为： (A) ? r = 0 , δ = 0 , ?? = 0 (B) ? r = (n 1－n 2) r , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r /λ (C) ? r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r /λ (D) ? r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r [ ] 答案：（C ） 如图所示，s 1、s 2为两个光源，它们到P 点的距离分别为r 1和 r 2，路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (r 2 + n 2 t 2)－(r 1 + n 1 t 1) (B) [r 2 + ( n 2－1) t 2]－[r 1 + (n 1－1)t 1] (C) (r 2 －n 2 t 2)－(r 1 －n 1 t 1) (D) n 2 t 2－n 1 t 1 [ ] 答案：（B ） s 1 s 2(工程光学基础)考试试题库1
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九年级物理光学基础试题
天津大学2018年《807工程光学》考研大纲
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