信息光学试卷(A)
信息光学复习题
1、二维矩形函数表达式为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->-≤-≤-=-⋅-21||,21||021||,21||1)()(000000b y y a x x b y y a x x b y y rect a x x rect其函数图形为：二维矩形函数可以用来描述屏上矩形孔的透过系数。
对于单缝，则单缝的透过率函数可以写为)(rect ).(0ax x y x f -=， 其中x=x 0是单缝的中心，单缝宽度为a 。
矩形函数是一个十分有用的函数，它可以用来以任意幅度和任意宽度截取某个函数的任一段。
例如x x rect πsin )1(-，其截取的是sin πx 的[1/2，3/2]间的一段，其图形为二、 sinc 函数sinc 函数的定义是bx x )b x x sin()bx x (sinc 00-π-π=- 其函数图形为-15-10-55101520-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.2s i n c (x )X单缝夫琅和费衍射的振幅分布函数就是sinc(x)函数。
单缝夫琅和费衍射的光强分布函数则为sinc 2(x)，函数在x=x 0 有一极大值1，零点在x-x 0=±nb ，图形为-10-5510150.00.20.40.60.81.0s i n c 2(x )X二维sinc 函数的定义为ay y )a y y sin(b x x )b x xsin()ay y (sinc )b x x (sinc 000000-π-π⋅-π-π=-- 其函数图形为(矩孔夫琅和费衍射空间振幅分布)单矩孔衍射空间光强分布三、符号函数符号函数定义为⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=0,10,00,1)sgn(x x x x四、阶跃函数阶跃函数的定义为f⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<=>=0x ,00x ,210x ,1)x (step作用相当于一个“开关”。
2006信息光学试卷
河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷（2005 — 2006学年第2学期）考核科目 信息光学 课程类别 必修课 考核方式 闭卷 卷别 A一、填充题：（共20分，每小题4分）1、在非相干光学系统中，对光波强度分布而言，光学系统是线性空不变系统，对光波的复振幅而言，光学系统是非线性系统。
2、衍射受限成像系统是指不考虑几何像差，而仅考虑光瞳产生的衍射限制。
3、透镜实现傅立叶变换的条件为：1/p+1/q=1/f ，其中p 是照明光源到透镜距离，q是观察屏到透镜的距离。
4、按记录时物光和参考光位置分类，光学全息分为同轴全息和离轴全息。
5、在相干光学处理中实现图像相减分为：复振幅相减、强度相减，时实和非时实相减。
在强度相减中是采用空域编码和频域解码的方法 二、选择题：（共20分，每小题4分）1、一单位振幅的单色平面波，波矢Ｋ与x 轴夹角为45°,与y 轴夹角为45°，其复振幅在x, y 方向的空间频率为a. ζη=b. ζ=22，η= 22c. ζ=22π，η=22π 2、一个衍射屏的振幅透过率函数为 t(r)=A cos(ar 2) circ(r/r 0)，在成像和傅立叶变换性质上类似透镜，其焦距表达式a. f=∞b. f=π/λac. f=±π/λa3．白光通过干涉滤光片后，获得了波长宽度为1nm 的准单色光，当中心波长为600nm 时，若把光谱分布看作矩形线型，其相干时间为 a.τc = 0.36s b. τc =2×10-14s c. τc =1.2×10-12s4．利用一个焦距为f 的薄透镜对物函数进行傅立叶变换。
当采用单位振幅的相干平行光垂直照明物函数，欲在透镜的后焦面得到物的准确傅立叶频谱，物应放在。
a.透镜前焦面b.透镜前c.透镜后5．利用4F 相干光学信息处理系统，来实现图像S(x.，y)的识别。
其匹配空间滤波器应选择a. H(ζη)＝S(ζη),b. H(ζη)＝S*(ζη)c. H(ζη)＝1/S(x.，y) 三、问题与分析（共15分，每小题5分）1、什么是点扩展函数，给出透镜的点扩展函数表达式。
《光 学》试卷(含答案)
物理与信息光电子学院2005-2006学年第一学期期末考试《 光 学 》试卷A 卷一、填空题（每小题3分，共18分）⒈迈克耳孙干涉仪是根据 原理制成的，其主要公式是 。
⒉衍射可分为 和 两大类。
⒊光学仪器的本领有 、 和 。
⒋光的偏振态有 。
⒌在瑞利散射中，散射光的强度与波长的 次方成 比。
⒍通常把既能记录光波 的信息，又能记录光波 信息的摄影称为全息照相。
二、选择题（每小题3分，共 12 分）⒎用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3 mm ，在它外边第5个亮环直径为4.6 mm ，所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0 m ，则此单色光的波长为（ ）A. 590.3 nmB. 608.0 nmC. 760.0 nmD. 三个数据都不对⒏将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n′（＞n ）的介质中，则（ ） A. 凸透镜会聚、凹透镜发散 B. 凸透镜发散、凹透镜会聚 C. 凸透镜发散、凹透镜发散 D. 凸透镜会聚、凹透镜会聚⒐下列哪一个是朗伯定律的数学表达式？（ ） A. -=exp(0I I αa d ) B. )exp(0ACl I I -= C. (f I =λ）λ-4D. T λm = b⒑在两个共轴平行放置的透振方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为 I 0 ，则该系统的透射光强为 （ ） A. I 0 / 2 B. I 0 / 4 C. I 0 / 8 D. I 0 / 16三、简答题（每小题5分，共 10 分）⒒如何检验线偏振光？⒓“激光”的基本原理是什么？它有哪些主要特点？四、计算题（每小题10分，共60分）⒔用云母片（n = 1.58 ）覆盖在杨氏双缝的一条缝上，这时屏上的零级明纹移到原来的第 7 级明纹处。
若光波波长为 550 nm ，求云母片的厚度。
⒕波长为 = 632.8 nm 的He-Ne激光垂直地投射到缝宽 b = 0.0209 mm 的狭缝上。
信息光学习题答案及解析
信息光学习题答案第一章 线性系统分析1.1 简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. （1）()();x f dxdx g =（2）()();⎰=dx x f x g （3）()();x f x g = （4）()()()[];2⎰∞∞--=αααd x h f x g（5）()()απξααd j f ⎰∞∞--2exp解：（1）线性、平移不变； （2）线性、平移不变； （3）非线性、平移不变； （4）线性、平移不变； （5）线性、非平移不变。
1.2 证明)()ex p()(2x comb x j x comb x comb +=⎪⎭⎫ ⎝⎛π证明：左边＝∑∑∑∞-∞=∞-∞=∞-∞=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ∑∑∑∑∑∑∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=--+-=-+-=-+-=+=n nn n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb )()1()()()exp()()()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边当n 为奇数时，右边＝0，当n 为偶数时，右边＝∑∞-∞=-n n x )2(2δ所以当n 为偶数时，左右两边相等。
1.3 证明)()(sin x comb x =ππδ 证明：根据复合函数形式的δ函数公式0)(,)()()]([1≠''-=∑=i ni i i x h x h x x x h δδ式中i x 是h(x)=0的根，)(i x h '表示)(x h 在i x x =处的导数。
于是)()()(sin x comb n x x n =-=∑∞-∞=πδπππδ1.4 计算图题1.1所示的两函数的一维卷积。
解：设卷积为g(x)。
当-1≤x ≤0时，如图题1.1(a)所示， ⎰+-+=-+-=xx x d x x g 103612131)1)(1()(ααα图题1.1当0 < x ≤1时，如图题1.1(b)所示， ⎰+-=-+-=13612131)1)(1()(xx x d x x g ααα 即 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<+-≤≤--+=其它,010,61213101,612131)(33x x x x x x x g 1.5 计算下列一维卷积。
2020 南京信息工程大学 物理光学
南京信息工程大学考试试卷2019－2020学年第1学期物理光学课程A 试卷本试卷共4页；考试时间120分钟；任课教师武旭华；出卷时间2019年12月院专业年级班学号姓名得分一、填空题（共16分，1～4题每空1分，其他题每空2分）1.光的衍射与干涉现象就实质来讲，都是引起的光强重新分布。
利用巴俾涅原理很容易由单缝的夫朗和费衍射特性得到的衍射特性。
2.光源相干长度ΔL 与相干时间Δt 的关系，相干时间越长，则光源的时间相干性。
3.自然光垂直入射至两个理想偏振片，当透射光强为入射光强1/4时，两偏振片透光轴夹角为。
4.杨氏双缝实验中，缝距为0.45mm ，缝与屏相距1.2m ，测得10个亮纹间距为1.5cm ，则光源波长为nm 。
5.一台显微镜数值孔径NA=0.9，可见光照明并使用紫色滤光片（λ=400nm ），则最小分辨距离为。
6.如图为特殊形状的菲涅尔衍射装置，阴影位置不透光，已标明各圆环到轴上场点的光程，若无衍射屏时场点光强为I 0，则图a 与图b 场点处衍射光强分别为和。
7.角频率为ω的线偏振光沿z 轴传播，振动方向与xoz 平面呈30°，该电磁波表达式为。
8.所描述合成波偏振态为。
二、选择题（共20分，每题2分）1.以下哪个干涉现象不属于分振幅干涉()A.薄膜干涉 B.迈克尔逊干涉 C.洛埃镜实验 D.马赫曾德干涉2.杨氏干涉实验中，若选择单色缝光源（缝与屏上S 1，S 2连线垂直平分线平行），宽度刚好等于许可宽度b c ，则以下观点正确的是()A.当源向双缝移近时，干涉条纹无变化)23cos();sin(00πωω+-=-=t kz E E t kz E E y xB.将整个装置浸入水中，干涉条纹间隔变小C.当缝源宽度增大，干涉条纹无变化D.当观察屏远离双缝，条纹间隔变窄3.用扩展源照射平行平板()A.形成定域干涉条纹，且定域面在平板附近B.平板越厚，中心条纹干涉级越低C.反射场与透射场的干涉条纹相同D.入射波长越长，条纹间隔越稀4.圆孔夫朗和费衍射实验中() A．衍射图样是间隔不等的同心圆环B．光能量完全集中在中央亮斑处C．中央亮斑大小只与衍射圆孔的大小有关D．中央亮斑的衍射级最高5.若使单缝夫朗和费衍射条纹间隔增大，可采取以下哪种方法？() A．减小照明光源波长B．增大单缝宽度C．增大衍射屏前准直透镜焦距D．增大衍射屏后会聚透镜焦距6.平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长500nm的单色源垂直照射，看到反射光干涉条纹如图所示，有些条纹最大弯曲位置恰与左边相邻干涉级的直线条纹相切，则工件上表面缺陷是()A.缺陷为凸起，最大高度为500nmB.缺陷为凸起，最大高度为250nmC.缺陷为凹槽，最大深度为500nmD.缺陷为凹槽，最大深度为250nm7.若想使一束线偏光振动方向旋转90°，以下哪种方法不适用()A.两个偏振片B.利用晶体的旋光特性C.一个1/2波片D.一个1/4波片8.双缝夫朗和费衍射图样中央峰恰有11条干涉亮纹，则缝宽与缝距之比为()A.1：11B.1：12C.1：5D.1：69．波长为λ的光垂直入射一平面透射光栅，若其他参数不变，缝数N增大，则以下说法不正确的是() A.光栅分辨本领提高 B.衍射图样亮纹变细C.相邻亮纹间隔增大D.缺级亮纹级次不变10．一平凹透镜以凹面向下放置在标准平晶面，向下观察可见干涉条纹，若在透镜上轻施压力F，则以下说法不正确的是() A.干涉条纹向中心移动 B.中心处条纹干涉级低于边缘处条纹C.条纹间隔增大D.条纹数量减小三、判断改错题（共10分，每题2分）1.白光照明的牛顿环实验中，同级条纹由内向外的条纹顺序是由紫到红。
《光学》期末考试卷(A).doc
青海师范大学物理系一学年度第_学期物理教育专业_年级_班《光学》考试试卷A姓名：_______________ 学号： ____________________一、填空（每空2分，共计40分）启用时间：200年月日Array 1 一介质的折射率为n, —束单色光在该介质中传播的距离为r,则其光程为____________ 。
2波长为500zim的绿光投射到间距d = 0.022cm的双缝上，则在距双缝180cm处的光屏上，两亮条纹顶点间的距离为 __________________ 。
3在杨氏双缝干涉实验中，用一块折射率为1.5的玻璃片盖住其中的一条缝，发现第五级明纹恰好位于屮央零级明纹处，若入射波的波长为6xl0_7m ,则玻璃片的厚度为。
4迈克耳逊干涉仪的反射镜移动0.25mm时，看到条纹移过的数0为909个，设光是垂直入射的，则所用光源的波氐为__________________ 。
5波长为700nm的红光以入射角沒= 30°入射到厚度为426mn的肥皂膜上，反射干涉条纹为二级明纹，则肥皂的折射率为 ______________________ 。
6用单色光观察牛顿环，测得某一亮环的直径为3mm,在其外边第五个亮环的直径为4.6mm,如果所用平凸透镜的曲率半径为1.03m ,则此单色光的波长为_______________________ 。
7波长为45（km的平面单色光照射到一个小圆孔上，若极点到观察点的距离为lm，则第一半波带的半径为_______________ 。
8用每毫米闪有400刻痕的平而投射光栅观察波长为589zim的納光谱，当光垂直入射时，最多能观察到_________ 级光谱。
9水面下h深处有一点光源，如果水的折射率为/?，则水面光斑的半径为_______________ 。
10 —个高的物体放在球面镜前10cm处，所成的像为lcm高的虚像，则该球面镜曲率半径为______________ c11平行放貫的两个偏振片，偏振化方叫的夹角为60°，如果偏振片都相对于平行于偏振化方向的振动吸收为10%，则透射光与入射光（自然光）的强度之比为 _________________ 。
信息光学考题
判断题1、反射型体全息图用白光再现时，再现像是单色的。
（）２、空间滤波系统中，在频谱面加微分滤波器可以实现图像边缘增强。
（）3、白光光学信息处理系统中，由于白光是非相干光，所以系统不存在物理上的频谱面，因而无法利用空间滤波的方法进行图像处理。
（）4、系统即具有叠加性又具有均匀性，则这种系统称为线性系统。
（）5、利用彩虹全息图制作的模压全息图是反射型全息图。
（）6、反射型体积全息图，可以利用白光再现，再现象是彩色像。
（）7、空间滤波系统中，在频谱面上放入低通滤波器，可以使像面得到的图像边缘增强。
（）8、复数空间滤波器可采用光学全息或计算全息的方法来制作。
（）9、非相干光学信息处理系统无法实现两幅图像的相关和卷积运算。
（）10、液晶光阀是一种光寻址空间光调制器。
（）填空题1、匹配滤波图像识别系统中，假定基准图像为s(x,y)，s(x,y)的付里叶变换为S(ξ,η)，则匹配空间滤波器的透过率函数H（ξ,η）满足。
2、列举四种二元振幅滤波器：、、。
3、设f(x,y)在ｘ方向的最大空间频率为Ｂｘ，ｙ方向最大空间频率为Ｂｙ，对函数f(x,y)抽样，则抽样间隔△x，△y应满足。
4ｆ相干光信息处理系统中，各透镜的作用是。
5、卷积运算有两种效应，一种是，还有一种就是被卷函数经过卷积运算，其细微结构在一定程度上被消除，函数本身的起伏振荡变得平缓圆滑，这种效应是________________。
6、写出两种光学相关图像识别的方法：、。
7、列举三种计算全息编码方法：、。
8、空间光调制器按寻址类型分类，可分为寻址和寻址两种。
9、的傅里叶变换是。
10、把抽样间隔满足奈奎斯特抽样定理，经过抽样后的图像还原成原图像有两种途径 ，分别为：叙述题１、说明模压全息图的制作过程。
２、彩虹全息照相中使用狭缝的作用是什么？3、讨论在白光光学信息处理系统中，采用何种方法，使该系统既不存在相干噪声，又在某 种程度上保留了相干光学处理系统对复振幅进行运算的能力。
光信121工程光学考试卷
.'.淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）（）1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
（）2、光从一点传播到另一点，其路迹并不随意，而是沿光程为极值的路径传播的，即光程为极小、极大或稳定值。
（）3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
（）4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统，其物像方空间焦距相等。
（）5、凸透镜一定是正透镜，凹透镜一定是负透镜。
（）6、一束光从一种介质进入另一种介质时，其光亮度不变。
（）7、单个折射球面构成的系统，物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
（）8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
（）9、对同一种均匀介质，不同波长的光对应的折射率不同，其中红光对应的折射率比蓝光大。
（）10、显微镜用于测量长度时，在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板，分划板与物镜间距离固定，但物距不一定能调到使像正好成在分划板上，这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题（单选，每题2分，共20分）（）1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时，其垂轴放大率-1〈β〈0，则结论正确的为：A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像（）2、在光学系统中，下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点（）3、对于柯勒照明，正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对（）4、在望远系统中加入场镜后，与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径（）5、Γ倍视觉放大率的望远镜，它的角放大率γ，垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ，β=Γ，α=Γ2B、γ=Γ，β=1/Γ，α=1/Γ2C、γ=1/Γ，β=Γ，α=1/Γ2D、γ=1/Γ，β=1/Γ，α=Γ2 （）6、以下几种初级像差中，当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲（）7、在校正球差时，一般只考虑一、二级球差的影响，当校正边缘带h m的球差为零时，残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处（）8、一物体经理想光学系统后成放大的实像，当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小（）9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差（）10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后，像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动（1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离.'.三、填空题（每空1分，共25分） 1、光就其本质而言是一种电磁波，在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ，其中可见光波长范围在 之间，波长的光称红外光，而波长 的光称紫外光。
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B 卷 第
1页 蚌埠学院2013—2014学年第二学期 《信息光学》期末考试试题（B ）
注意事项：1、适用班级：11级光信息科学本
2、本试卷共1页。
满分100分。
3、考试时间120分钟。
4、考试方式：“闭卷”
一、选择题（每小题3分，共24分）
1、Sinc 函数常用来描述（ ）的夫琅和费衍射图样 A 、圆孔
B 、矩形和狭缝
C 、三角形
D 、其它形状
2、卷积运算有两种效应，一种是展宽，还有一种就是被卷函数经过卷积运算，其细微结构在一定程度上被消除，函数本身的起伏振荡变得平缓圆滑，这种效应是（ ） A 、锐化 B 、平滑化
C 、放大化
D 、缩小化
3、函数rect(x)rect(y)的傅立叶变换为（ ） A 、),(ηεδ
B 、1
C 、)(sin )(sin ηεc c
D 、)sgn(
)sgn(ηε 4、光学成象系统类似一个（ ）滤波器，它滤掉了物体的高频成分，只允许一定范围内的低频成分通过系统，这正是任何光学系统不能传递物体全部细节的原因。
A 、高通
B 、低通
C 、带通
D 、带阻
5、光学传递函数是非相干光学系统中（ ）的付里叶变换。
A 、复振幅点扩散函数
B 、光强
C 、强度点扩散函数 C 、相干点扩散函数
6、衍射受限成像系统，出瞳是边长为l 的正方形，则相干传递函数的截止频率是（ ）
A 、i c d l
λρ2= B 、i c d l λρ22= C 、i
c d l
λρ2= D 、i c d l λρ=
7、()x rect 的自相关函数的峰值出现在（ ）
A 、1
B 、2
C 、3
D 、0
8、通过全息技术可以记录物体的全息图，光波再次照明全息图。
由于（ ）可产生
物体全部信息的三维象。
A 、干涉效应
B 、衍射效应
C 、投影效应
D 、其它效应 二、名词解释（每小题5分，共20分） 1、线性移不变系统 2、光学传递函数 3、脉冲响应，点扩散函数 4、傅立叶变换全息
三、计算题（每小题5分，共15分） （1）()
)1(142-*-x x δ
（2）)4()23
(
-*+x x rect δ （3）求)()6
(61)(x rect x
comb x f *=的频谱函数
四、综合题（共41分）
1、单色平面波的复振幅表达式为()⎥⎦⎤⎢
⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝
⎛++=z y x j A z y x U 143142141exp ,,，求此波在传播方向的空间频率以及ζηε,,。
（10分）
2、用单位振幅的单色平面光波垂直照射一半径为1的圆孔，试分析其夫琅禾费衍射光场的光强分布。
(已知夫琅禾费衍射公式)],([2exp )exp(1),(0002
2y x U z y x jk jkz z j y x U F ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+=λ）（12分） 3、设有一透镜带有一mm 2020⨯的方形光阑，像距为mm 40，设入射波长为m μ6328.0，试求：在相干光照明下，该透镜的相干传递函数和截止频率。
（10分）
4、制作一全息图，记录时用的是氩离子激光器波长为488.0nm 的光，而成像时则是用He-Ne 激光器波长为632.8nm 的光：设,10,2,00cm z z z z r p ==∞=问i z 是多少？放
大率M 是多少？（已知1012121-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛±=z z z z r p i λλλλ
1
20101--=p r z z z z M λλ ）（9分）
装 订 线 内 不 要 答 题。