光学期末试题及答案
工程光学习题答案附试题
第一章习题1、已知真空中的光速c＝3 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，问纸片最小直径应为多少？解：令纸片最小半径为x,则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为：(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为：(2)联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1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：n0sinI1=n2sinI2 (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n0 sinI1 .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。
物理光学期末试卷题库与解答
物理光学试题库与答案1(须给出必要的计算过程和绘图）1．(6分) 若波的相速为，A为常数，求波的群速？答：2．(6分) 已知腔长为 60 厘米的 He-Ne 激光器的激活介质本身的谱线半值宽度为 1300MHz，激活介质的折射率为 1.0，求输出激光的频谱中包含的纵模个数？答：，，L=60cm，3．(6分) 空腔辐射器处于某一温度时，，若该辐射器的温度增高到使其黑体辐射本领增加一倍时，将变为多少？答：，，，，4．(8分) 若冰洲石晶体的光轴方向为如图所示的虚线方向，用惠更斯作图法确定入射到该晶体上的一束平行光在晶体中的双折射情况？答：双折射情况如图所示：5．(10分)用单色平行光垂直照射菲涅耳衍射屏，衍射屏对波前作如图所示遮挡，b 是衍射屏中心到相应场点 P 处的光程，求垂直衍射屏的中心轴上此场点 P 处的光强与自由传播时的光强之比?答：（ 1）用矢量作图法。
如图：,自由传播时，，所以。
（ 2）衍射屏相当于半面被遮挡，所以有，。
6．(10分) 如图所示，两块 4 厘米长的透明薄玻璃平板，一边接触，另一边夹住一根圆形金属细丝，波长为 5890A 0 的钠黄光垂直照射平板，用显微镜从玻璃板上方观察干涉条纹。
（1）若测得干涉条纹的间距为 0.1 毫米，求细丝直径 d 的值？（2）当细丝的温度变化时，从玻璃中央的固定点 A 处观察到干涉条纹向背离交棱的方向移动了 5 个条纹，则细丝是膨胀还是收缩了，温度变化后细丝直径的变化量是多少？答：（ 1）（ 2）干涉条纹向背离交棱的方向移动是干涉条纹间距变宽的结果，由可知，是两块平板间距（夹角）变小了，说明细丝收缩，直径变小了。
细丝直径的变化量是7．（12）如图所示，一列波长为、在 X-Z 平面沿与 Z 轴夹角为的方向传播的平面波，与一列源点在轴上、距坐标原点为、波长也为的球面波在傍轴条件下干涉，求在Z=0 的平面上干涉条纹的形状和间距？答：干涉条纹的形状为：圆形干涉条纹，圆心在处。
光学工程相关考试题目及答案
光学工程相关考试题目及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 光学工程中，光的波动性主要体现在以下哪个现象中？A. 光的干涉B. 光的衍射C. 光的反射D. 光的折射答案：A2. 以下哪种材料不是常用的光学材料？A. 石英玻璃B. 硅酸盐玻璃C. 聚乙烯D. 氟化钙答案：C3. 在光学系统中，以下哪个参数是描述像的清晰度的？A. 分辨率B. 焦距C. 光圈D. 视场答案：A4. 以下哪种光学仪器不是用于观察微观世界的？A. 显微镜B. 望远镜C. 电子显微镜D. 光学显微镜答案：B5. 光学系统中，以下哪个参数与成像质量无关？A. 光圈大小B. 像差C. 焦距D. 快门速度答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 光的三原色是红、绿、______。
答案：蓝2. 光在真空中的传播速度是______米/秒。
答案：2997924583. 光学镜头中，______透镜可以校正球面像差。
答案：凸4. 光学工程中，______是指光线在通过透镜时发生的偏折。
答案：折射5. 光学系统中，______是指光线在通过光学系统后形成的像与物体之间的相似程度。
答案：相似性三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述光学工程中，什么是光的偏振现象，并举例说明其应用。
答案：光的偏振现象是指光波振动方向的选择性。
自然光是由沿各个方向振动的光波组成的，当光波通过某些介质（如偏振片）时，只有特定方向振动的光波能够通过，这种现象称为光的偏振。
偏振现象的应用包括太阳镜减少眩光、液晶显示技术以及光学显微镜中的偏振光观察等。
2. 描述光学工程中，如何通过调整焦距来改变成像的大小。
答案：在光学工程中，通过调整镜头与成像平面之间的距离（即焦距）可以改变成像的大小。
当焦距增加时，成像会变小，反之，当焦距减小时，成像会变大。
这是因为焦距的改变会影响光线聚焦的位置，从而影响成像的大小。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一个凸透镜的焦距为20厘米，物体距离透镜30厘米，求像距和像的大小。
物理光学2008年期末考试题及答案
物理光学2008年期末考试题及答案物理光学 试题A题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数第 2 页 （共 13 页）班号 姓名一、解释下列名词（每小题2分，总共20分） 1、复色波的相速度：2、复色波的群速度：3、布儒斯特角：4、临界角：5、光的空间相干性：6、光的时间相干性：7、爱里斑：8、瑞利判据：9、晶体的光轴：10、光的色散：二、简答题（每小题4分，总共40分）1、如图所示，一平面简谐光波沿x方向传播，波长为λ，设x=0点的相位ϕ0=0，写出：（1）沿x轴光波的相位分布ϕ(x)；（2）沿y轴光波的相位分布ϕ(y)；（3）沿r方向光波的相位分布ϕ(r)。
2、利用布儒斯特定律，可以测定不透明电介质的折射率。
令测得釉质的起偏角为580，求它的折射率。
3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时，为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂？4、在牛顿环实验中，平凸透镜的凸面曲率半径5m ，透镜半径为10mm ，在钠光的垂直照射下（λ=589纳米），能产生多少个干涉条纹？5、在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色缝光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）将整个装置放入水中。
6、单色平面光波波长为500nm ，正入射如图所示的衍射屏上，11r =mm ，2r =，轴上观察点离衍射屏2m ，计算观察点出的光强与入射光之比。
7、什么是光学仪器的像分辨本领？若光的衍射现象完全可以忽略，对理想光学系统成像来说，还存在分辨本领这个问题吗？8、在下图中虚线代表光轴。
试根据图中所画的折射情况判断晶体的正负。
9、简述在KDP晶体的线性电光效应当中，产生 63的纵向运用和横向运用的条件。
10、云和雾为什么是白色？三、光束以很小的角度入射到一块平行平板（如图所示），试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。
设平板的折射率为n=1.5。
《薄膜光学与技术》2012期末考试试题A-答案
2012—2013学年第1学期《薄膜光学与技术》期末考试试题（A卷）参考答案及评分标准一、填空题（每空1分，共24分）1、在折射率为3。
5的基底表面镀单层减反射膜，对于4000nm的光波，理论上能达到最佳减反射效果的薄膜折射率为：1。
8708 ，需要镀制的薄膜光学厚度为1000 nm.2、若薄膜的折射率为n，光线在薄膜内的折射角为①则s、p光的修正导纳分另U为ncos0_、n/cos。
.3、对于波长为大的光来说，单层膜的光学厚度每增加为4 ，薄膜的反射率就会出现一次极值变化.当薄膜的折射率小于基底折射率时,出现的第一个反射率极值是极小（极大、极小）值。
4、虚设层的形成条件是：薄膜的光学厚度等于半波长的整数倍。
5、周期性对称膜系（pqp）s的等效折射率和基本周期/pqp 的等效折射率完全相同，其等效位相厚度等于基本周期的s倍。
6、折射率为\，光学厚度为人0/4,基底的折射率为n s,那么，该单层膜与基底的组合导纳为：丫 = n2.n_______ 1 s7、介质高反射膜的波数宽度仅与两种膜料的折射率有关，折射率差值越大，高反射带越宽。
8、热偶真空规是通过测量温度达到间接测量真空的目的。
9、镀膜室内真空度高表明气体压强小，真空度低则气体压强大。
10、薄膜几何厚度的监控通常用石英晶振膜厚仪来实现，光学厚度常常采用光电膜厚仪来监控.11、采用PVD技术制造薄膜器件时，薄膜折射率的误差主要来自三个方面：膜层的聚集密度、膜层的微观组织物理结构、膜层的化学成分。
12、改善膜层厚度均匀性的措施包括旋转夹具和膜层厚度调节板。
13、采用光电极值法监控膜厚，如果需要镀制光学厚度为900nm 的薄膜，在500—700nm范围内，可以选取的监控波长为600 和514.3 nm。
二、辨析题：先回答以下说法是否正确？然后说明理由或修改正确。
（15分） 说明:以上各题判断正确1分，原因叙述正确或修改正确2分（对于正确的表述， 可以不说明原因）。
大学物理光学试题及答案
大学物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是由于光波的：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质？A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案：C3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案：A4. 光的双缝干涉实验中，当缝间距增加时，干涉条纹的间距将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案：D6. 光的全反射现象发生时，光的入射角必须：A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案：B7. 光的衍射现象表明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案：B8. 光的多普勒效应是指：A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案：B9. 光的波长越长，其频率：A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案：B10. 光的色散现象是由于：A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光波的相位差为________时，会产生干涉加强。
答案：0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直，说明光是________波。
答案：横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案：成反比4. 在光的双缝干涉实验中，若两缝间距为d，屏幕到缝的距离为L，则干涉条纹间距为________。
答案：λL/d5. 光的全反射发生时，光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，临界角的计算公式为________。
答案：sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中，当光源向观察者移动时，观察到的光频率会________。
答案：增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致________。
光学试题及答案初中
光学试题及答案初中一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是______。
A. 300,000 km/sB. 299,792 km/sC. 299,792 km/hD. 300,000 km/h答案：B2. 光的反射定律中，反射角等于______。
A. 入射角B. 折射角C. 入射角的两倍D. 折射角的两倍答案：A3. 下列哪种现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子的形成D. 看水下的物体答案：C4. 光的三原色是______。
A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、绿、紫答案：A5. 凸透镜成像时，当物体离透镜的距离大于透镜的焦距时，所成的像是______。
A. 倒立、放大的实像B. 倒立、缩小的实像C. 正立、放大的虚像D. 正立、缩小的虚像答案：B6. 太阳光经过三棱镜后，会分解成______。
A. 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫B. 红、橙、黄、绿、蓝、紫C. 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、白D. 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、黑答案：A7. 光的传播不需要介质，它在真空中的传播速度是______。
A. 最快的B. 最慢的C. 比在空气中慢D. 比在空气中快答案：A8. 以下哪种现象不是光的直线传播？A. 日食和月食B. 影子C. 彩虹D. 激光准直答案：C9. 光的折射定律表明，入射光线、法线和折射光线都在______。
A. 同一平面内B. 同一直线上C. 不同平面内D. 不同直线上答案：A10. 凸透镜成像时，当物体离透镜的距离小于透镜的焦距时，所成的像是______。
A. 倒立、放大的实像B. 倒立、缩小的实像C. 正立、放大的虚像D. 正立、缩小的虚像答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时，光线的传播方向发生______的现象。
答案：改变2. 光的反射是指光线遇到______时，光线会按照一定规律返回原来介质的现象。
现代光学基础2011——2012第一学期期末试题B卷——参考答案
B卷参考一、选择题（每小题3分，总共15分）1~5：D，A，D，B，C1、（B卷）自然光以60o入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则下列关于折射光的描述中正确的是。
（D）（A）完全偏振光且折射角是30o（B）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角（C）部分偏振光，且只有在该光由真空入射到折射率为是30o（D）部分偏振光且折射角是30o2、（B卷）关于光的时间相干性，下列说法不正确的是。
（A）（A）光的时间相干性反映了光波场的横向相干性（B）时间相干性与光波的波列长度有关（C）光场的时间相干性来源于光源的非单色性（D）普通光源产生的波列的空间长度越短，其光场的时间相干性愈差3、（B卷）一个波带片的孔径内有20个半波带，让其中的10个奇数带通光，10个偶数带被挡住，则中心轴上相应衍射场点的光强为自由传播时此处光强的倍。
（D）（A）10 （B）100 （C）200 （D）4004、（B卷）一束光强为I的自然光，先后通过P1和P2两块偏振片后，出射光的光强为04I I，则P1和P2的偏振化方向之间的夹角为。
（B）（A）30o（B）45 o （C）60 o（D）90 o5、（B卷）沿垂直光轴的方向施加电场后的LiNbO3晶体呈。
（C）（A）各向同性晶体（B）单轴晶体（C）双轴晶体（D）均匀媒质二、简答题（每小题6分，共42分）B 卷试题1、汽车两前灯相距1.2 m ，设灯光波长600 nm λ=，人眼瞳孔直径为 5 mm D =。
试问：对迎面而来的汽车，离多远能分辨出两盏亮灯？（6分）解：人眼的最小分辨角为1.22e D λα=设对迎面而来的汽车，人眼最多离L 远能分辨出两盏亮灯，则该最小分辨角为e l L α=，式中l 为汽车两前灯距离。
结合两式，有 1.2 m 5 mm 8196 m 1.22 1.22600 nmlD L λ⨯===⨯ 2、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.30 mm ，干涉条纹移动了1200条，试求所用的单色光的波长。
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光学期末试题及答案
一、选择题
1. 光的传播速度快于声音的传播速度的主要原因是：
A. 声音的传播需要介质
B. 光是电磁波，无需介质传播
C. 光的频率高于声音的频率
D. 光的波长短于声音的波长
答案：B
2. 下列哪种现象不能用光的直线传播来解释：
A. 折射
B. 反射
C. 色散
D. 散射
答案：D
3. 光的波动理论最初由哪位科学家提出：
A. 爱因斯坦
B. 德布罗意
C. 麦克斯韦
D. 黄冈
答案：C
二、判断题
判断下列说法是否正确，正确的用“对”表示，错误的用“错”表示。
1. 光的折射是由于光速在不同介质中的传播速度变化而引起的。
答案：对
2. 折射定律是描述光在两种介质之间传播时的反射现象的数学表达式。
答案：错
3. 光的波长越长，其频率越高。
答案：错
三、简答题
1. 什么是全反射，它发生的条件有哪些？
答：
全反射是指光从一种介质射向另一种光密介质时，发生的所有入射光均被反射，没有折射现象的现象。
全反射发生的条件包括：从光密
介质射向光疏介质（即光密介质的折射率大于光疏介质的折射率）且
入射角大于临界角。
2. 解释什么是散射现象，以及散射现象产生的原因是什么？
答：
散射是指光通过介质时，由于介质中的晶格、分子或颗粒等不规则
结构的存在，使得光沿原来的传播方向以外的各个方向重新发射出来。
散射现象产生的原因是光与介质中的微小物体（如颗粒、气溶胶等）
相互作用，发生多次无规则的碰撞，改变了光的传播方向。
四、计算题
1. 若一束光沿垂直入射到光疏介质中，光疏介质的折射率为1.5，
则反射光和折射光的比值是多少？
答：
根据反射定律，反射角等于入射角，计算入射角：
入射角 = 90°
反射光和折射光的比值 = sin(入射角) / sin(反射角)
由于入射角等于反射角，所以比值为1。
2. 若一束光从介质1射向介质2，介质1的折射率为1.2，入射角为30°，求介质2的折射率。
答：
根据折射定律，sin(折射角) = (介质1的折射率 / 介质2的折射率) * sin(入射角)
将已知数据带入计算：
(1.2 / 介质2的折射率) * sin(30°) = sin(折射角)
求解得：介质2的折射率≈ 0.926
以上为光学期末试题及答案，希望能对您的学习有所帮助。