东北大学光学试题
光学测试题及答案
光学测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的三原色是：A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案：B2. 以下哪种现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案：C3. 光的干涉现象说明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案：B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像？A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案：B5. 光的衍射现象表明光具有：A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案：B6. 以下哪种现象不是光的反射？A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案：C7. 光的偏振现象说明光是：A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案：B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质？A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案：D9. 光的全反射现象发生在：A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案：B10. 以下哪个是光的非线性光学效应？A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。
答案：斯涅尔定律；能量守恒2. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与_________成反比。
答案：双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。
答案：偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。
答案：不同5. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于_________。
答案：临界角三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉现象及其应用。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
光学设计期末考试题及答案
光学设计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，用于描述光束聚焦能力的参数是（）。
A. 焦距B. 光斑直径C. 光束质量D. 光束发散角2. 以下哪个不是光学系统的基本特性？（）A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 重量3. 在光学系统中，色差的类型不包括（）。
A. 球面色差B. 色差C. 色差D. 色差4. 光学系统中，为了校正色差，通常采用的光学元件是（）。
A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 滤光片5. 光学系统中，用于校正球面像差的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜C. 使用滤光片D. 使用棱镜6. 在光学设计中，用于描述成像质量的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距7. 光学设计中，用于计算光学系统的像差的方法是（）。
A. 几何光学法B. 波动光学法C. 干涉光学法D. 衍射光学法8. 以下哪个不是光学设计软件的名称？（）A. ZemaxB. Code VC. MATLABD. Photoshop9. 光学设计中，用于描述光学系统成像能力的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距10. 光学系统中，用于校正畸变的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜B. 使用反射镜D. 使用棱镜二、填空题（每空2分，共20分）11. 光学设计中，焦距是指从____到____的距离。
12. 光学系统中，色差的类型包括____和____。
13. 光学设计中，分辨率是指光学系统能够分辨的____。
14. 光学设计软件Zemax主要用于____。
15. 光学系统中，畸变是指成像时____和____的不一致。
16. 光学设计中，放大倍数是指成像系统成像的____与____的比值。
17. 光学设计中，非球面透镜主要用于校正____。
18. 光学设计软件Code V主要用于____。
19. 光学设计中，干涉光学法用于计算光学系统的____。
20. 光学系统中，衍射光学法用于研究光的____。
光学考试题及答案
光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的干涉现象说明光具有什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B3. 以下哪种现象不是光的衍射现象？A. 日晕B. 月晕C. 双缝实验D. 光的直线传播答案：D4. 光的偏振现象说明了光的什么特性？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B5. 光的全反射现象发生在哪种情况下？A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从光密介质射向光密介质D. 光从光疏介质射向光疏介质答案：A6. 光的色散现象说明了光的什么性质？A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案：B7. 光的多普勒效应是由于以下哪种原因引起的？A. 光源和观察者之间的相对运动B. 光源和观察者之间的相对静止C. 光源自身的运动D. 观察者自身的运动答案：A8. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与什么有关？A. 双缝间距B. 光源波长C. 观察屏距离D. 以上都是答案：D9. 激光的特点是？A. 单色性好、相干性好、方向性好B. 单色性差、相干性差、方向性差C. 单色性好、相干性差、方向性差D. 单色性差、相干性好、方向性好答案：A10. 光的衍射极限分辨率与什么有关？A. 光源波长B. 光学系统孔径C. 观察距离D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的折射定律是__________定律。
答案：斯涅尔2. 光的反射定律中，入射角等于__________。
答案：反射角3. 光的偏振方向与反射面垂直的偏振光称为__________。
答案：圆偏振光4. 光的波长、频率和速度之间的关系是__________。
答案：波长×频率=光速5. 光的干涉中，相干光源是指两个光源发出的光波具有__________。
东北大学物理作业答案第11章 光学
第11章 光学 作 业一、教材：选择填空题 1~6；计算题：12，14，21，22，25（问题（1）、（2）），26，32，二、附加题（一）、选择题1、 一束波长为λ的单色光由空气入射到折射率为n 的透明薄膜上, 要使透射光得到加强, 则薄膜的最小厚度应为 B(A) λ/2； (B) λ/2n ； (C) λ/4； (D) λ/4n .2、波长λ = 500nm 的单色光垂直照射到宽度b = 0.25 mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm , 则凸透镜的焦距为 B(A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E) 0.1m.3、一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中,自然光的强度I 1和偏振光的强度I 2之比I 1:I 2为 A(A) 2:15. (B) 15:2. (C) 1:15. (D) 15:1.（二）、计算题1、在双缝干涉实验中，单色光源S 到两缝S 1、S 2的距离分别为l 1、l 2， 并且λλ,321=-l l 为入射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D ，如图，求：(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离；(2) 相邻明条纹间的距离。
解：（1） 光程差为()12=d d 3x x l l k D Dλλ∆--=-= 零级明纹0k = λdD 3x 0= （2）λ∆dD x =2、 两偏振片组装成起偏和检偏器，当两偏振片的偏振化方向夹角成30º时，观察一普通光源，夹角成60º时观察另一普通光源，两次观察所得的光强相等，求两光源光强之比．解： 20201211cos 30cos 6022I I = 3121=I I 3、在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm ．在距双缝1m 远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400nm 至760nm 的白光，问屏上离零级明纹20mm 处，哪些波长的光最大限度地加强？(1nm ＝10-9m)解：已知：d ＝0.2mm ，D ＝1m ，x ＝20mm依公式： λδk x Dd == ∴ Ddx k =λ＝4×10-3 mm ＝4000nm 故 k ＝10 λ1＝400nmk ＝9 λ2＝444.4nmk ＝8 λ3＝500nmk ＝7 λ4＝571.4nmk ＝6 λ5＝666.7nm这五种波长的光在所给观察点最大限度地加强．4、波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈形膜上，如图所示，图中n 1＜n 2＜n 3，观察反射光形成的干涉条纹．题图15-10 n 2n 1n 3 O λ(1) 从劈形膜顶部O 开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少？(2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？解：(1) ∵ n 1＜n 2＜n 3二反射光之间没有附加相位差，光程差为2n 2e第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e 5， 2n 2e 5 =(2k -1)λ/2 k = 5()2254/94/152n n e λλ=-⨯=(2) 明纹的条件是 2n 2e k =kλ相邻二明纹所对应的膜厚度之差e =e k+1－e k =λ/(2n 2)5、用波长为λ1的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为l 1，而用未知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为l 2，求未知单色光的波长λ2．解：由牛顿环暗环半径公式 λkR r k =，根据题意可得 11114λλλR R R l =-=22224λλλR R R l =-=212212//l l =λλ 211222/l l λλ= 6、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽b =0.15mm ．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧第三级暗条纹之间的距离为8.0mm ，求入射光的波长．解：设第三级暗纹在ϕ3方向上，则有b sin ϕ3=3λ此暗纹到中心的距离为 x 3=f tg ϕ3因为ϕ3很小，可认为tg ϕ3≈sin ϕ3，所以 x 3≈3f λ/a ．两侧第三级暗纹的距离是 2x 3=6λf /b=8.0mm∴ λ=(2x 3)b/6f =500nm7、一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm ，λ2=660 nm(1nm=10-9m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d ．解：由光栅衍射主极大公式得 111sin λϕk d =222sin λϕk d =212122112132660440sin sin k k k k k k =⨯⨯==λλϕϕ当两谱线重合时有ϕ1=ϕ2,即69462321===k k ．．．．．．． 两谱线第二次重合即是 4621=k k ， k 1=6， k 2=4 由光栅公式可知d sin60°=6λ160sin 61λ=d =3.05×10-3mm。
光学考试题及答案
光学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792 km/sB. 299,792 km/hC. 299,792 m/sD. 299,792 m/h答案：A2. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案：B3. 以下哪种现象不属于光的干涉？A. 双缝实验B. 薄膜干涉C. 单缝衍射D. 迈克尔逊干涉仪答案：C4. 光的偏振现象说明了光的什么特性？A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A5. 光的全反射现象发生在哪种介质中？A. 从光密介质到光疏介质B. 从光疏介质到光密介质C. 只在真空中发生D. 只在固体中发生答案：B6. 光的色散现象说明了光的哪种特性？A. 单色性B. 相干性C. 非相干性D. 多色性答案：D7. 以下哪种光源属于相干光源？A. 激光B. 普通灯泡C. 荧光灯D. LED灯答案：A8. 光的衍射现象说明了光的什么特性？A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案：A9. 光的多普勒效应与以下哪种现象无关？A. 声波的多普勒效应B. 光的干涉C. 光的折射D. 光的反射答案：B10. 光的折射定律是谁提出的？A. 牛顿B. 斯涅尔C. 惠更斯D. 菲涅尔答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 光在空气中的传播速度大约是________km/s。
答案：299,7922. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式________来表示。
答案：v = λf3. 光的偏振方向与传播方向垂直的现象称为________。
答案：线偏振4. 当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生________现象。
答案：折射5. 光的色散可以通过________棱镜来观察。
答案：三棱镜6. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于________。
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________。
(完整版)光学考试试卷(附答案)
光学考试试卷（附答案）班级姓名学号成绩一、填空题（本大题共9题，每题2分，共18分）1．在几何光学系统中，唯一能够完善成像的是系统，其成像规律为。
2．单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中，当把下面一块平板玻璃缓慢向下移动时，则干涉条纹，明暗条纹的间隔。
3．在夫琅和费单缝衍射中，缝宽为b，缝屏间距为L，波长为 ，零级条纹的宽度为，一级暗条纹的宽度为。
4．曲率半径为R的凹球面镜的焦距为，若将球面镜浸入折射率为n的液体内，该系统的焦距为。
5．在光栅衍射中，第三级缺级，则光栅常数与缝宽的比为；还有第级主极大缺级。
6．在菲涅耳圆孔衍射中，对轴线上的P点离圆孔越近，波带数越；对给定的P点，孔径越小，波带数越。
7．当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的像点称为；在通常情况下，薄透镜成像的高斯公式是。
8．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。
9．在洛埃镜实验中，将屏移至与玻璃平板相接触，则在接触处出现的是条纹，这一事实证实了。
二、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分）1．用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时，圆孔轴线上P点的明暗决定于（A）圆孔的直径；（B）光源到圆孔的距离；（C）圆孔到P点距离；（D）圆孔中心和边缘光线到P点的光程差2．一发光点位于凹球面镜前40cm处，镜面曲率半径为16cm，则象距为（A）-10cm；（B）-20cm；（C）-30cm；（D）-40cm3．为了测定金属丝的直径，可把它夹在两平板玻璃的一端，测得两相邻干涉条纹的间距为d，若金属丝与劈尖的距离为L，所用单色光的波长为λ，则金属丝的直径为（A）Lλ/d；（B）λd/L；（C）λd/2L；（D）Lλ/2d4．在夫琅和费双缝衍射中，零级包迹中含有11条干涉条纹，必须满足下列条件（缝宽为b，缝间不透明部分为a）（A）a=2b；（B）a=3b；（C）a=4b；（D）a=5b5．一双凹透镜折射率为n，置于折射率为n'的介质中，则下列说法正确的是（A）若n>n'，透镜是发散的；（B）若n>n'，透镜是会聚的；（C）若n'>n，透镜是发散的；（D）双凹薄透镜是发散的，与周围介质无关6．空气中，薄透镜的横向放大率为（A）f/x；（B）x/f；（C）-f/x；（D）-x/f7．在玻璃表面镀上一层透明的MgF2（n=1.38）薄膜，对于波长为λ的入射光，增透膜的最小厚度为（A）λ/2；（B）λ/4；（C）λ/2n；（D）λ/4n8．夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I0，光波波长为λ，当缝两边到屏上的P 点的光程差为λ/4时，P点的光强约为（A）I0/2；（B）I0/4；（C）2I0/5；（D）4I0/59．将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为n2=1.10，试问：全反射的临界角为（A ）50.110.1arcsin； （B ）50.110.1arccos ； （C ）1.10/1.50； （D ）1.50/1.10 10．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h 的透明介质片后，两光束光程差的改变量为（A ）2（n-1）h ； （B ）2nh ； （C ）nh ； （D ）（n-1）h三、作图题：（本大题1题，10分）用作图法求出物点S 的像点。
光学工程考研试题及答案
光学工程考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学中，光的干涉现象是由于光的：A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案：A2. 以下哪种介质不是光学介质？A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案：D3. 光的偏振现象是由于光的：A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案：A4. 光的反射定律中，入射角等于反射角，这指的是：A. 入射角和反射角的正弦值B. 入射角和反射角的余弦值C. 入射角和反射角的正切值D. 入射角和反射角的度数答案：D5. 光学中，透镜的焦距是指：A. 透镜中心到焦点的距离B. 透镜中心到成像平面的距离C. 透镜中心到光轴的距离D. 透镜边缘到焦点的距离答案：A6. 以下哪种光学元件可以改变光的传播方向？A. 反射镜B. 棱镜C. 透镜D. 所有以上答案：D7. 光的衍射现象是由于光的：A. 波动性B. 粒子性C. 电磁性D. 热效应答案：A8. 在光学中，光的色散是指：A. 光的折射率随波长变化B. 光的强度随波长变化C. 光的传播速度随波长变化D. 光的偏振状态随波长变化答案：A9. 光学中，光的全反射现象发生在：A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 光在两种介质的界面上D. 光在介质内部答案：B10. 以下哪种光学元件可以改变光的偏振状态？A. 反射镜B. 棱镜C. 波片D. 所有以上答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光学中，光的干涉现象是由于光的________。
答案：波动性2. 光的偏振现象是由于光的________。
答案：电磁性3. 光的反射定律中，入射角等于反射角，这指的是________。
答案：入射角和反射角的度数4. 透镜的焦距是指________。
答案：透镜中心到焦点的距离5. 光的衍射现象是由于光的________。
答案：波动性6. 光的色散是指________。
答案：光的折射率随波长变化7. 光的全反射现象发生在________。
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1. 用一个每毫米500条缝的光栅观察钠光谱线（nm 589=λ），问平行光垂直入射和 30角
斜入射时，分别观察到几级光谱线？用白光垂直照射时，求第一级光谱线的线宽度。
2. 波长为nm 8.632=λ的氦氖激光垂直地投射到缝宽mm a 0209.0=的狭缝上，现有一焦
距cm f 50=的凸透镜置于狭缝后面。
试求：
（1） 由中央亮条纹的中心到第一级暗纹的角距离是多少？
（2） 在透镜的焦平面上所观察到的中央亮条纹的线宽度是多少？
4．如图，折射率2.12=n 的油滴落在5.13=n 的平板玻璃上，形成以上表面近似于球面的 油膜，测得油膜中心最高处的高度m dm μ1.1=。
用nm 660=λ的单色光垂直照射油膜。
求：（1）油膜周边是暗环还是明环？ （2）整个油膜可看到几个完整暗环？
5、用钠光（nm 3.589=λ）垂直照射在某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为 60，
（1）若用另一光源垂直照射，测得其第二级光谱的衍射角为
30，求该光源发光的波长；
（2）若用白光（nm nm 760~400）垂直照射在该光栅上，求第二级光谱的张角？
6、一束光强为0I 的自然光垂直入射到一光学仪器上，该光学仪器由四片偏振片组成，每片偏振片的偏振化方向相对于前面一片沿顺时针转过 30角。
求：出射光光强。
11、一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成，现通过偏振片观察这部分偏振光，当偏振片由对应极大强度的位置转过60°时，光强减为极大强度的一半，求该部分偏振光中自然光和线偏振光的光强比。
12、现有两块折射率分别为1.45和1.62的玻璃板，使其一端相接触，形成夹角为α=6′
的劈尖，将波长为550nm 的单色光垂直照射在劈尖上，并在上方观察劈尖的干涉条纹。
（1）求相邻两条明条纹所对应的膜厚差是多少？
（2）相邻两条明条纹的间距是多少？
（3）如果把整个劈尖浸入折射率为1.52的杉木油中，相邻两条明条纹间距变为多少？两玻璃板相接触端是明条纹还是暗条纹？
15、如图安排的三种Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 透明介质，其折射率分别为n 1 =1.00、n 2 =1.43和n 3 ，Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ的界面相互平行，一束自然光由介质Ⅰ中入射， 若在两个交界面上的反射光都是线偏振光，则 （1） 入射角是i 多少？ （2）折射率n 3 是多少？
2、如图所示，一玻璃棒(n=1.5)长50cm ，两
端面均为半球面，半径分别为5cm 和10cm ，
一小物高0.1cm ，垂直位于左端球面顶点之前20cm 处的轴线上。
问：(1) 小物经玻璃棒成像在何处？(2)整个玻璃棒的横向放大率为多少？
3、一竖立玻璃板的折射率为1.5，厚度为10cm ，观察者在玻璃板后10cm 处沿板的法向方向观察置于同一法线上10cm 处的一个小物体时，它的像距离观察者有多远？
3
n。