物理选修3 4光学单元测试题

物理选修3 4光学单元测试题
物理选修3 4光学单元测试题

信息光学试卷(A)

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 14314214 1exp ,,,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

信息光学考试卷习题2

判断题 1、光波是电磁波,光波的传播满足麦克斯韦方程,其传播过程是衍射过程。() 2、Whittaker-Shannon 二维抽样定理是唯一的抽样定理。() 3、在彩虹全息照相中使用狭缝的目的是为了能在白光照明下再现准单色像。 () 4、体积全息图的再现条件十分苛刻,再现需满足布拉格条件,正是这一特点,使体积全息图可用白光照明再现。() 5、使用菲涅耳衍射的SFFT计算方法可以计算距离d趋近于0的衍射图样。() 6、光波在自由空间中由衍射屏到观测屏的传播过程,在频域中等效于通过一个半径为λ 1的理想低通滤波器。() 7、传统银盐干板的分辨率远高于现有数码CCD的分辨率。() 8、离轴全息消除了同轴全息图孪生像的相互干扰,离轴全息图在记录过程中,参考光和物光在同一方向上。() 9、当记录介质相对于物体位于远场,引入参考光记录物体的夫琅和费衍射图样,得到物体的夫琅和费全息图,但无论如何也得不到傅里叶变换全息图。()10、通过在参考光中引入一次任意的相移,就可以利用相移前后全息图的差值图像消除零级衍射的干扰。() 11、全息技术分为两个过程,第一个过程是利用干涉原理将物光波前以干涉条纹的形式记录下来,再用光波照射全息图,可以再现原始物光波。 () 12、同轴全息是在记录物体的全息图时,参考光和物光波来自同轴方向,光照射全息图的透射光波中包含四项,都在同一方向无法分离。 () 13、离轴全息消除了同轴全息图孪生像的相互干扰,离轴全息图在记录过程中,参考光和物光不在同一方向。 () 14、当记录介质相对于物体位于远场,引入参考光记录物体的夫琅和费衍射图样,得到物体的夫琅和费全息图。 () 15、当物放在透镜前焦面时,可用参考光和物光波干涉,记录物光波的傅里叶全息图。() 填空题 1.若对函数()() =进行抽样,其允许的最大抽样间隔为 x h sin ax c a 2.一列波长为λ,振幅为A的平面波,波矢量与x轴夹角为α,与y轴夹角为β,与z轴夹角为γ,则该列波在d z=平面上的复振幅表达式为 3.透镜对光波的相位变换作用是由透镜本身的性质决定的。在不考虑透镜的有限

信息光学试题--答案

信息光学试题 1. 解释概念 光谱:复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,按波长(或频率)的大小依次排列的图案。 干涉图:在一定光程差下,探测器接收到的信号强度的变化,叫干涉图。 2. 傅里叶光谱学的基本原理是干涉图与光谱图之间的关系,是分别用复数形式 和实数表示之。 复数形式方程: 实数形式方程: 3. 何谓Jacquinot 优点?干涉光谱仪的通量理论上约为光栅光谱仪通量的多少 倍? Jacquinot 优点是:高通量。 对相同面积、相同准直镜焦距、相同分辨率,干涉仪与光栅光谱仪通量之比 为 对好的光栅光谱仪来说,由于 则 即干涉仪的通量为最好光栅干涉仪的190倍。 4. 何谓Fellgett 优点?证明干涉光谱仪与色散型光谱仪的信噪比之比为 2/1)/()/(M N S N S G I =,M 为光谱元数。 Fellgett 优点:多重性。 设在一扩展的光谱带1σ —2σ间,其光谱分辨率为δσ,则光谱元数为 δσσδσσσ?=-=21M 2()() (0)1[]2i R R B I I e d πσδσδδ∞ --∞=-?()0()(0)1(tan ){[]cos(2)}2R R B cons t I I d σδπσδδ∞=-? '2() M G E f l E π≈'30f l ≥

对光栅或棱镜色散型光谱仪,设T 为从1σ —2σ的扫描总时间,则每一小节观测时间为T/M ,如果噪音是随机的、不依赖于信号水平,则信噪比正比于 21)(M T 即21 )()(M T N S G ∝。 对干涉仪,它在所有时间内探测在 1σ —2σ间所有分辨率为δσ的小带,所 以探测每一个小带的时间正比于T ,即21 )()(T N S I ∝ 因此21)()(M N S N S G I = 5. 单色光的干涉图和光谱表达式是什么?在实际仪器使用中,若最大光程差为 L ,试写出其光谱表达式——仪器线性函数(ILS )。 单色光干涉图表达式: )2cos(2)]0(2 1)([1δπσδ=-R R I I 其中1σ为单色光的波数,δ为 光程差。 光谱的表达式: })(2])(2sin[)(2])(2sin[{2)(1111L L L L L B σσπσσπσσπσσπσ--+++= 仪器线性函数:])(2[sin 2)(1L c L B σσπσ-= 6. 何谓切趾?试对上题ILS 进行三角切趾,并说明其结果的重要意义。 切趾: 函数])(2[sin 1L c σσπ-是我们对单色光源所得到得一个近似,其次级极大或者说“脚“是伸到零值以下的22%处,它稍稍有点大。我们可以把一个有限宽度的中央峰值认为一个无限窄带宽的一个近似,但是这个”脚“会使在这些波长附近出现一个错误的来源。为了减小这个误差,我们通过截趾的方法来减小这个”脚“的大小,这就叫切趾。 三角切趾后的仪器函数: 21])([sin )(L c L B σσπσ-= 重要意义:

《傅里叶光学》试题A

一、选择题(每题2分) 1、《信息光学》即《付里叶光学》课程采用的主要数学分析手段是________________。 A 、光线的光路计算 B 、光的电磁场理论 C 、空间函数的付里叶变换 2、高斯函数)](exp[22y x +-π的付里叶变换为________________。 A 、1 B 、),(y x f f δ C 、)](exp[22y x f f +-π 3、1的付里叶变换为_________________。 A 、),(y x f f δ B 、)sgn()sgn(y x C 、)()(y x f Comb f Comb 4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。 A 、)]()([21 00f f f f x x ++-δδ B 、)sin()sin(y x f f C 、1 5、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________ A 、ρπρ) 2(1J B 、1 C 、),(y x f f δ 6、在付里叶光学中,通常是以_________________理论为基础去分析各种光学问题的。 A 、非线性系统 B 、线性系统 7、_________________是从空间域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 8、_________________是从空间频域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 9、_________________是从空间域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数(光学传递函数) 10、_______________是从空间频域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数(光学传递函数) 11、某平面波的复振幅分布为)](2exp[),(y f x f i A U y x y x +=π那么其在不同方向的空间频率为_________________,它也是复振幅分布的空间频谱。 A 、λα cos =x f λβc o s =x f B 、αλ cos =x f βλ c o s =y f 12、在衍射现象中,当衍射孔越小,中央亮斑就_________________。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 13、物体放在透镜_________________位置上时,透镜的像方焦面上才能得到物体准确的付里叶频谱(付里叶变换)。 A 、之前 B 、之后 C 、透镜前表面 D 、透镜的前焦面

最新信息光学考试经典试题

信息光学试题经典浓缩版~~ 一、选择题(每题2分) 1、《信息光学》即《付里叶光学》课程采用的主要数学分析手段是________________。 A 、光线的光路计算 B 、光的电磁场理论 C 、空间函数的付里叶变换 2、高斯函数)](exp[22y x +-π的付里叶变换为________________。 A 、1 B 、),(y x f f δ C 、)](exp[22y x f f +-π 3、1的付里叶变换为_________________。 A 、),(y x f f δ B 、)sgn()sgn(y x C 、)()(y x f Comb f Comb 4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。 A 、)]()([21 00f f f f x x ++-δδ B 、)sin()sin(y x f f C 、1 5、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________ A 、ρπρ) 2(1J B 、1 C 、),(y x f f δ 6、在付里叶光学中,通常是以_________________理论为基础去分析各种光学问题的。 A 、非线性系统 B 、线性系统 7、_________________是从空间域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 8、_________________是从空间频域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 9、_________________是从空间域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数(光学传递函数) 10、_______________是从空间频域内描述非相干光学系统传递特性的重要光

中山大学信息光学习题课后答案--习题234章作业

习题2 2.1 把下列函数表示成指数傅里叶级数,并画出频谱。 (1) ()rect(2)n f x x n ∞ =-∞ = -∑ (2) ()tri(2)n g x x n ∞ =-∞ = -∑ 2.2 证明下列傅里叶变换关系式: (1) {rect()rect()}sinc()sinc()F x y ξη=; (2) 22{()()}sinc ()sinc ()F x y ξηΛΛ=; (3) {1}(,)F δξη=; (4) 11{sgn()sgn()}i πi πF x y ξη???? = ? ????? ; (5) {(sin )}F n nx δ; (6) { }222 π()/e x y a F -+。 2.3 求x 和(2)xf x 的傅里叶变换。 2.4 求下列函数的傅里叶逆变换,画出函数及其逆变换式的图形。 ()t r i (1) t r i (H ξξξ=+ -- ()r e c t (/3)r e c G ξξξ=- 2.5 证明下列傅里叶变换定理: (1) 在所在(,)f x y 连续的点上11{(,)}{(,)}(,)FF f x y F F f x y f x y --==--; (2) {(,)(,){(,)}*((,)}F f x y h x y F f x y F g x y =。 2.6 证明下列傅里叶-贝塞尔变换关系式: (1) 若0()()r f r r r δ=-,则000{()}2πJ (2π)r B f r r r ρ=; (2) 若1a r ≤≤时()1r f r =,而在其他地方为零,则11J (2π)J (2π) {()}r a a B f r ρρρ -= ; (3) 若{()}()r B f r F ρ=,则21{()}r B f r a a ρ??= ??? ; (4) 2 2 ππ{e }e r B ρ --= 2.7 设(,)g r θ在极坐标中可分离变量。证明若i (,)()e m r f r f r θ θ=,则: i {(,)}(i )e H {()}m m m r F f r f r φ θ=- 其中H {}m 为m 阶汉克尔变换:0 {()}2π()J (2π)d m r r m H f r rf r r r ρ∞ =?。而(,)ρφ空间频率中的极坐 标。(提示:i sin i e J ()e a x kx k k a ∞ =-∞= ∑ )

信息光学考试经典试题

信息光学试题经典浓缩版~~ 一、选择题(每题2分) 1、《信息光学》即《付里叶光学》课程采用的主要数学分析手段是________________。 A 、光线的光路计算 B 、光的电磁场理论 C 、空间函数的付里叶 变换 2、高斯函数)](exp[22y x +-π的付里叶变换为________________。 A 、1 B 、),(y x f f δ C 、)](exp[22y x f f +-π 3、1的付里叶变换为_________________。 A 、),(y x f f δ B 、)sgn()sgn(y x C 、)()(y x f Comb f Comb 4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。 A 、)]()([2 1 00f f f f x x ++-δδ B 、)sin()sin(y x f f C 、1 5、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________ A 、 ρ πρ) 2(1J B 、1 C 、),(y x f f δ 6、在付里叶光学中,通常是以_________________理论为基础去分析各种光学问题的。 A 、非线性系统 B 、线性系统 7、_________________是从空间域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 8、_________________是从空间频域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 9、_________________是从空间域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数(光学传递函数) 10、_______________是从空间频域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。

最新信息光学试卷及答案

卷号:A 一 单项选择题(10x3=30分) 1.下列可用来描述点光源的函数是( ); (A ) 矩形函数; (B ) 三角型函数; (C ) δ函数; (D ) 圆柱函数; 2. 设)},,({),()},,({),(y x g F G y x f F F ==ηξηξ其中大括号前面的F 表示正傅立叶变换算符,关于傅立叶变换的基本定理,下列关系错误的是( ); (A )),(),()},(),({ηξηξG F y x g y x f F =* (B )),(),()},(),({ηξηξF F y x f y x f F *=? * (C )),(),()},(),({ηξηξG F y x g y x f F * = (D )2 ),()},(),({ηξF y x f y x f F = 3. 波长λ的单位振幅平面波垂直入射到一孔径平面上,在孔径平面上有一个足够大的模板,其振幅透过率为λ π3cos 21 )(00x x t =,则透射场的角谱为( ); (A) )cos ,31cos (41)cos ,31cos (41λ β λλαδλβλλαδ++-; (B) )cos ,61cos (41)cos ,61cos (41λβλλαδλβλλαδ++-; (C) )cos ,61cos (21)cos ,61cos (21λβλλαδλβλλαδ++-; (D) )cos ,31cos (21)cos ,31cos (21λ βλλαδλβλλαδ++-; 4. 三角孔的衍射图样的形状为( ); (A) 三角形; (B) 十字形; (C) 星形; (D) 矩形 5. 某光学系统的出瞳是一个边长为D 的正方形,其出瞳到像面的距离为i d ,若用波长为λ的相干光照明,则其相干传递函数为( ); (A))2/( ),(22i d D cir H ληξηξ+=; (B))2/()2/(),(i i d D rect d D rect H λη λξηξ=; (C))/( ),(22i d D cir H ληξηξ+=; (D))/()/(),(i i d D rect d D rect H λη λξηξ=; 6. 关于光学全息的下列说法,错误的是( ); (A) 全息照相记录的是干涉条纹; (B) 全息照片上每一点都记录物体的全息信息; (C) 全息照相记录的是物体的像; (D) 全息的波前记录和再现的过程,实质上是光波的于涉和衍射的结果; 7. 要想再现出菲涅耳全息图的原始像,其再现条件为( ); (A) 用原参考光进行再现; (B) 用白光进行再现; (C) 用共轭参考光进行再现; (D) 用原物光进行再现;; 8. 设物光波函数分布为),(y x g ,其频谱函数为),(ηξG ,平面参考光是位于物平面上(0,-b )点处的点光源产生的,将其放在透镜的前焦面记录傅里叶变换全息图,则傅里叶变换全息图的复振幅透过率函数为( ); (A) ]2exp[]2exp[)(*002 ηπβηπββb j G r b j G r G t x t b '+-'+'+= (B) ]2exp[]2exp[)(*002ηπβηπββb j g r b j g r g t x t b '+-'+'+= (C) ]2exp[]2exp[)(*002 ηπβηπββb j G r b j G r G t x t b -'+'+'+= (D) ]2exp[]2exp[)(*002 ηπβηπββb j g r b j g r g t x t b -'+'+'+= ☆ ☆

信息光学考卷及答案

中国海洋大学2007-2008学年第2学期期末考试试卷答案 信息科学与工程学院《信息光学》课程试题(A卷) 共4 页第 1 页

一、(12分) 1、 以平面波为例说明光波空间频率的物理意义。 (3分) 答: 平面光波的空间频率是光波沿某个方向传播时空间周期的倒数。 λ α cos = x f ,λ β cos = y f ,λ γ cos = z f , 其物理意义为光波传播方向的分布,这种分布反映了衍射物的衍射特性。 2、用怎样的的滤波器可以消除由于光学元件污染或损伤形成的衍射光斑?(3分) 答: 在扩束镜的后焦点处加低通滤波器,只让零级光通过。 3、 设光栅常数为d ,缝宽为a 的光栅放置在4F 系统的输入面,问:用怎样的滤 波器;在什么条件下,可使像面的亮度分布出现衬度反转?(3分) 答: 滤波器只阻挡零级谱,并且在2a>d 的情况下可使像面的亮度分布出现衬度反转 4、用红色激光记录菲涅尔全息图,用蓝色激光再现。问再现像会发生什么变化? (3分) 答: 再现像缩小,缩小倍数为:蓝激光波长/红激光波长。 二、(18分) 1、已知一平面波的复振幅表达式为U (x,y,z)=A exp[j(x-2y+3z)], 试求该光波沿x, y, z 方向的空间频率。(6分) 答:由)]312(ex p[)](2ex p[),,(z y x j A z f y f x f j A z y x u z y x +-=++=π 可得:π22= x f ,π21-=y f ,π 23=z f 2、用波长为的平面光波垂直照射直径为2mm 的衍射孔,若观察范围是与衍射孔 共轴、半径为30mm 的圆域,试求实现夫琅禾费衍射的距离。(6) 答:z>> 3、50mw 氦氖器发出波长λ=激光,若其波长宽度λΔ=埃,问:能产生干涉的最大 光程差是多少毫米?(6分)

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 (E ,n ),则 匹配空间滤波器的透过率函数H (E ,n)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Ex, y方向最大空间频率为Ey,对函数f(x,y)抽 样,则抽样间隔△ x,A 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。 4、讨论相干和非相干光学信息处理系统的优缺点。 证明题 1?给定正实常数 (1) 若| b | f0和实常数a与b,求证: 1 2f o 1 . x sine — b b eos2 f o x eos2 f o x

信息光学试题B

读书破万卷下笔如有神 一、选择题(每题2分,共40分) 1.三角函数可以用来表示光瞳为________________的非相干成像系统的光学传递函数。 A、矩形 B、圆孔 C、其它形状 2.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、其它形状 22常用来描述激光器发出的3.高斯函数________________ ?)]?x(y?exp[A、平行光束B、高斯光束C、其它光束 4.圆域函数Circ(r)常用来表示________________的透过率 A、圆孔 B、矩孔 C、方孔 5.卷积运算是描述线性空间不变系统________________的基本运算 A、输出-输入关系 B、输入-输出关系 C、其它关系 6.相关(包括自相关和互相关)常用来比较两个物理信号的________________ A、相似程度B、不同程度C、其它关系 7.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、其它 8互相关是两个信号之间存在多少相似性的量度。两个完全不同的,毫无关系的信号,对所有位置,它们互相关的结果应该为________________ A、0 B、无穷大 C、其它 9.周期函数随着其周期逐渐增大,频率(即谱线间隔)________________。当函数周期变为无穷大,实质上变为非周期函数,基频趋于零 A.愈来愈小B、愈来愈大C、不变 10.圆对称函数的傅立叶变换式本身也是圆对称的,它可通过一维计算求出,我们称这种变换的特殊形式为________________。这种变换只不过是二维傅立叶变换用于圆对称函数的一个特殊情况 傅立叶变换-、贝塞尔C 贝塞尔变换-、傅立叶B 、贝塞尔变换A. 读书破万卷下笔如有神 ??的傅立叶变换为11.函数________________ )x??a)?b((x?(fa?i2fb)]exp[?、B、C、A1 ?)f(f,yxyx?的傅立叶变换为 ________________ 12.函数),y(x A、1 C 、B、?)f,f()y)sgn(sgn(x yx13.函数的傅立叶变换为 ________________ )(y(x)CombCombComb(f)Comb(f)、C B、1 、A?)(ff,yxyx14.函数rect(x)rect(y)的傅立叶变换为________________ )fc(f)sinc(sin A、B 、1 C、?),f(f yxyx15.对于电路网络,输入和输出都是一维的实值函数,即随时间变化的电压或电流信号。对光学系统来说,输入和输出可能是二维的实值或复值函数,即分别对应________________

信息光学试题A.doc

一、简答:(40分) 1.什么是空间线性不变系统?写出空间域中的一维和二维输入输出关系的卷积表达式。 2.空间域中的输入输出关系的卷积表达式的物理意义是什么。 文字简要说明卷积运算的计算过程。 3.说明透镜在光学系统中的位相变换功能及公式. 4.一维和二维空间坐标系下的傅立叶变换和反变换的表示式 5.说明观察面放在透镜的后焦面上,孔径面在透镜前焦面上的傅立叶变换性质

及公式表达,与孔径面不在透镜前焦面上的变换有何不同? 6.分别写出相干系统和非相干系统的空间域和空间频谱域的输出输入关系表达式.说明光瞳函数,脉冲响应,相干传递函数的关系 7.写出线性不变系统相干传递函数的计算式和其物理意义,解释其厄米性.

8.设计一个孔径,写出其夫琅和费衍射的光强分布表示式 二、作图:(20分) 1.画出阿贝成像的两次衍射原理图,并加以简单解释。 2.画出4f光学频谱分析系统光路图,指出各元件的名称;说明该光路的重要性 3.画图说明傅立叶变换光学全息的物光波的波前记录和波前再现的两个过程,并用公式表示上述两个过程。

4.画出下列函数的图形: ⑴ [])()(51)(1a x a x a x rect comb f = ⑵[])()(551 2a x a x a x rect comb f -= 三、计算(40分) 1.已知函数) 2(0exp )(x f i A x u π= ,求下列函数: ⑴2)(x u ⑵* )()(x x u u + ⑶2 *)()(x x u u +

2.已知线性不变系统的输入为)()(x comb g x ,系统的传递函数为)(b f rect , 若b 取下列值,求系统的输出)('x g ,并画出函数及其频谱的图形, ⑴b=2.5 ⑵b=1.5 3.衍射受限的相干成像系统,其出瞳分别为下列孔径时,分别写出出瞳函数),(y x p ,相干传递函数),(y x c f f H 的表达式,并求沿y x f f ,方向的两个截止频率。若改为非相干光学系统,再求沿y x f f ,方向的两个截止频率。 ⑴边长为l 的正方形 ⑵半径为3的圆形 ⑶长为5,宽为8的长方形

信息光学试卷习题一答案

1. 若对函数()()ax c a x h sin =进行抽样,其允许的最大抽样间隔为 a X a 1 1≤或 ((){},,x x x F h x rect a a a x B X a B ??= ? ???≤=≤1 11 222) 2.一列波长为λ,振幅为A 的平面波,波矢量与x 轴夹角为α,与y 轴夹角为 β,与z 轴夹角为γ,则该列波在d z =平面上的复振幅表达式为 ()()()[]βαγcos cos exp cos exp ,y x jk jkd A y x U += 3、透镜对光波的相位变换作用是由透镜本身的性质决定的。在不考虑透镜的有限孔径效应时,焦距为f 的薄凸透镜的相位变换因子为 ( )?? ????+-2 22exp y x f jk 4.对于带限函数g(x,y),按照抽样定理,函数g 的空间带宽积为 16L X L Y B X B Y 5. 就全息图的本质而言,散射物体的平面全息图,记录过程是 与 的干涉过程,记录在全息记录介质上的是 。 再现过程是在再现光照明情况下光的 过程。若再现光刚好是记录时的参考光,其再现像有 。(再现像的个数与特点) 物光 参考光 干涉条纹 衍射 两个像,一个是+1级衍射光所成的原始像,另一个是-1级衍射光所成的共轭像,分别在零级两侧。 6.写出菲涅尔近似条件下,像光场(衍射光场)()U x y d ,,与物光场(初始光场) ()U x y 000,,0间的关系式,并简述如何在频域中求解菲涅尔衍射积分? 菲涅耳近似条件下,衍射光场()U x y d ,,与初始物光场()U x y 000,,0间的关系为 ()()()()()220000000exp ,,,,0exp 2jkd jk U x y d U x y x x y y dx dy j d d λ+∞-∞ ????=-+-????????

《信息光学》试题B

一、选择题(每题2分,共40分) 1.三角函数可以用来表示光瞳为________________的非相干成像系统的光学 传递函数。 A 、矩形 B 、圆孔 C 、其它形状 2.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 、其它形状 3.高斯函数)](exp[22y x +-π常用来描述激光器发出的________________ A 、平行光束 B 、高斯光束 C 、其它光束 4.圆域函数Circ(r)常用来表示________________的透过率 A 、圆孔 B 、矩孔 C 、方孔 5.卷积运算是描述线性空间不变系统________________的基本运算 A 、输出-输入关系 B 、输入-输出关系 C 、其它关系 6.相关(包括自相关和互相关)常用来比较两个物理信号的________________ A 、相似程度 B 、不同程度 C 、其它关系 7.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 、其它 8互相关是两个信号之间存在多少相似性的量度。两个完全不同的,毫无关系 的信号,对所有位置,它们互相关的结果应该为________________ A 、0 B 、无穷大 C 、其它 9.周期函数随着其周期逐渐增大,频率(即谱线间隔)________________。 当函数周期变为无穷大,实质上变为非周期函数,基频趋于零 A .愈来愈小 B 、愈来愈大 C 、不变 10.圆对称函数的傅立叶变换式本身也是圆对称的,它可通过一维计算求出, 我们称这种变换的特殊形式为________________。这种变换只不过是二维傅立叶变换用于圆对称函数的一个特殊情况

相关文档
最新文档