北京理工大学819物理光学考研模拟题解1
北京理工大学光电学院《819物理光学》历年考研真题汇编
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分）1.（10分、单色自妣光从折射宰为E的受盼介夜I村入折史：仁疽明介灰2中，在两介员的分界而上，特发生场反般斑梁.殳打犬魄反力我偏基元的条件是d，比乾曳财光波的择动方胃丸3」:质足③_£1转发生全反射.全疚野的界角0可表求龙M一2.。
0分）再宜光在同一空倪区域登10产生块定干涉港涪的小魏冬代压①・@.③，产生两束或者多崖枷干光的主受方法在冬・©_-•,3.“0分）在光ts夫3fQJt$n射中，刍光楹常致定河.第mia&j射务"和光波波长/之阍的美系虹①一.当光波波长南大时.网一垠浴烷衍射角将q_：当衍财垠rn增大时.光槌的尤还分用本候③.4.U0分）单色自炫光洪从各向国性均勾介厌射入单的西体，如入射角且岛体的尤输在入射贸力,光波在晶体中将分成。
北京理工大学819物理光学2000-01、03-08、14年(14年回忆版)考研专业课历年真题汇编
2014年北理工819物理光学试题
一．名词解释（10分）
1. 波面 (好像是波面，比较简单)
2.清晰度
二．填空题（30分）
似乎都是第一章的东西，好像还有关于o光、e光的知识点。
比较基础，具体的我就记不清楚了。
三．简答题（共60分，每道题20分）
这里的简答题并不简单，也不是简答就能解决的，感觉挺难的。
1. 七种光的辨别。
椭圆偏振光、部分椭圆偏振光、圆偏振光、部分圆偏振
光、线偏振光、部分线偏振光、自然光。
给你一个检偏器和一个1/4波
片。
2. 给了下面其中一个公式（我不记得是哪一个），然后有几问，只记得好像
有对光栅方程的考察，还有就是参数a,d,N对光栅的影响。
（这道题相对
第一道题就比较简单，只要把书本上的知识点记牢并且理解就行了）
3．这道题我考试前做过，不过也不太简单。
（我感觉就是一计算题，而不是简答题）题目大意就是一平面波与一球面波干涉，求出干涉强度。
与2006年北理期末考题是一样的。
文档：北京理工大学(已有10试题)
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北京理工大学819物理光学考研课件12
光波的强度I
在光学问题中，一般测量的是时间平均的能量或光强度 I，只需将复数E乘上其共轭复数E*：
* i k r t 0 i k r t 0 I E E Ae Ae
三维简谐平面波在2D平面上的复指数波函数和复振幅
E ( x, y, t ) E0 exp[2 j ( f x x f y y k t 0 )]( z 0) E ( x, y) E0 exp[2 j ( f x x f y y 0 )]( z 0)
矢量k的意义： 决定了三维波的转播方向，称为三维波的波矢或传播矢。
三维波的波函数
E (r , t ) E (k r k t 0 ) E ( r , t ) E ( k r t 0 )
或
三维波的相位
= k r kt 0
代表三维波的位相
0为三维波在坐标原点处的初位相
1.2 光波的波函数 --三维简谐平面波
三维波动微分方程及解的形式
三维波动微分方程 解的形式 波矢（传播矢） 三维波相位/初相位 波面(等相面) 平面波 时间参量、空间参量、波矢 三维简谐平面波的复指数表示
波函数、复振幅
三维平面波 三维简谐波
其中 kx , k y , kz 是常矢量 k kx i k y j k z k 的三个坐标轴分量，若k矢量
的方向余弦为(cosα,cosβ,cosγ)，则有：
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北京理工大学2023年818光学精密机械设计考研真题(回忆版)
2023 818 光学精密机械设计真题填空题 50分，⼀题2分1、对⼀个由n（n>2)个光学表⾯构成的共轴光学系统，如何找出系统的物⽅主平⾯和物⽅焦点。
2、什么是照相镜头光圈数？对于5.6 8 11三种不同光圈数，在曝光时间相同的情况下，哪种光圈对应的光圈量最⼤。
3、什么是波像差？评价⾼质量⼩像差光学系统成像质量时，成像质量优良所对应的波像差评价标准瑞利准则为多少？4、什么是主平⾯？什么是节平⾯？满⾜什么条件时主平⾯与节平⾯重合？5、投影系统⼀般由哪些部分构成？各部分作⽤是什么？6、物镜采⽤负透镜，物镜也采⽤负透镜能构成⼀个望远镜吗？为什么？7、为什么⼤多数共轴光学系统物平⾯都要求和光轴垂直？8、什么叫“视场光阑”，视场光阑应位于光学系统什么位置？9、如何提⾼显微镜物镜衍射分辨率？10、有⼀表⾯⾯积为S的单⾯发光朗伯光源，若其在法线上的发光强度为I，则与法线成（阿尔法）⾓的⽅向上发光强度为多少？光源总通光量为多少？11、景深和焦深各⾃代表什么含意？12、⼏何光学为什么要规定⼏何光学？13、确定机构运动条件 原动件数（ ）⾃由度数，若⾃由度数>0，原动机数<⾃由度数，则各构件之间（ ）14、 在凸轮机构各种常⽤从动件运动规律中，（ ）运动规律有刚性冲击 ， （ ）运动规律⽆冲击15、标准渐开线直尺圆柱齿轮正确啮合条件（ ） 和 （ ）16、凸轮基圆半径越⼩，凸轮压⼒⾓越（ ），凸轮机构尺⼨越（ ）17、斜齿圆柱齿轮以（ ）参数为标准值，⽀持圆锥齿轮以（ ）参数为标准值18、按摩擦性质轴承分为（ ）和（ ）19、消除齿轮传动空回误差措施（ ）和（）20、 在轴的强度计算中，按（ ）和（ ）计算轴的直径21、带传动的有效圆周⼒应为（ ），数值上应为带和带轮接触⾯上（ ）的总合22、螺旋传动应⽤螺杆和螺母实现（ ）转换，传动中（ ）是造成传动误差根本原因23、齿轮和轴的联接⽅式（ ）和（ ）24、利⽤运动件⾃重和外⼒构成⼒封闭的导轨叫（ ）导轨，利⽤结构本⾝构成⾃封闭的导轨叫 （ ）导轨25、曲柄摇杆机构的 （ ）不等于0度，则急回特性系数就（ ），机构就具有急回特性叙述题1、根据螺旋传动部分在仪器中的作⽤，分为哪⼏类？各部分有什么特点？ 52、圆柱形拉（压）弹簧强度计算⽬的及为什么引⼊曲度系数K 53、齿轮空回误差产⽣原因及消除空回误差措施 64、对于⼼轴，转轴及传动轴进⾏最⼩轴径估算时有何不同的考虑点 65、滚动轴承主要失效形式，简述其怎样产⽣ 66、压圈法固紧圆形光学零件的特点 67、螺旋副四种运动形式，各⾃特点及适⽤情况 6计算题 ⼀题15，⼀共60分1、计算(a) (b)机构⾃由度，复合铰链、虚约束、局部⾃由度需特殊说明，并说明机构是否有确定运动2、在四杆机构中，LAB=20mm,LBC=60mm,LCD=85mm,LAD=50mm,LAD为机架(1) 机构中有⽆曲柄(2) 极位夹⾓，⾏程速⽐系数K(3)最⼩传动⾓3、平底直动从动件盘形凸轮机构，凸轮轮廓是圆，逆时针以等⾓速度（欧⽶茄）转动，圆半径R=30mm,AO=20mm。
考研-应用光学-北京理工大学
说明：以下内容是由我个人整理的北京理工大学应用光学考研专业课历年真题中的问答题部分的一些题目，仅供需要的同学参考。
由于时间当时较紧，有些地方可能会有错误。
其中每个问题后【】里面的数字代表考试中出现的次数。
1.什么叫做“理想光学系统”?共轴理想光学系统还具有那些性质？【2】物象空间符合“点对应点，直线对应直线，平面对应平面“成像关系的光学系统称为“理想光学系统” 。
性质: （1）位于光轴上的物点其像点一定位于光轴上。
（2）位于过光轴某一截面的物点，其像点也在该平面内。
（3）过光轴的任意截面的成像性质都相同。
（4）垂直于光轴的同一平面的物所成的像，其几何形状与物完全相似。
（5）位于垂直于光轴的同一平面内共轭像面也垂直于光轴（6）如果已知两对共轭面位置和放大率；或者一对共轭面的位置和放大率，以及轴上两对共轭点的位置，则其他一切像点都可以随之确定。
2.什么叫做“目视光学仪器的视度调节？什么叫近视眼?什么叫远视眼？对于近视眼和远视眼应该分别如何调节？【2】为了使目视光学仪器能够适应各种不同视力人的使用，可以改变目镜的前后位置，使仪器所成的像不在无限远处，而是位于目镜的前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视的需要，这就是“目视光学仪器的视度调节”。
只能看到有限远物体的眼睛叫近视眼；近视距离在明视距离之外的眼睛叫远视眼。
近视眼戴负透镜，远视眼带正透镜。
对于近视眼，目镜向前调节；对于远视眼，目镜应向后调节。
3.什么时棱镜的展开？在应用棱镜展开时，为了使棱镜和共轴球面系统组合后仍能保持共轴球面系统的特性，棱镜的结构必须满足哪两个要求？【4】把棱镜的主截面沿着它的反射面展开，取消棱镜d 反射，以平行玻璃板的折射代替零件折射的方法称作“棱镜的展开” 。
要求：(1)棱镜展开后入射面和出射面平行(2)如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射面和出射面垂直。
4.什么叫“孔径光阑”？什么叫“视场光阑”？“孔径光阑”：限制进入光学系统成像光束孔径的光阑。
北京理工大学820应用光学模拟题3
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详情请查阅理硕教育官网1．对同一个透镜，红光和紫光谁的焦距长，谁的焦距短？2．在透明介质中，光的波长、光速和频率有什么关系23．平行光束所对应的波面是什么波面？4．常用的共轴系统的“基面”和“基点”都有哪些？5．共轴球面系统的像方焦点和像方主平面是怎么求的？6．理想光学系统的物像关系式中，牛顿公式中的z和z‘的符号规则是怎么规定的？7．位于空气中的系统，物方和像方节点分男f位于什么地方？8，由两个薄透镜组组成的系统，如果两透镜组之间的距离为o，则总光焦度和两透镜组各自的光焦度有什么关系？9．一个焦距为100觔的放大镜，其视放大率为多少？10.望远镜的垂轴放大率与什么参数有关厂11，伽利略型望远镜有什么优点和缺点？12.近视眼的远点位于什么区域，它所对应的视度是正视度还是负视度？为校正近视眼，应该佩戴正光焦度还是负光焦度的透镜？13.什么叫镜像？14.屋脊面有什么特性？15.平行玻璃板有什么成像特性？16.物方远心光路中，孔径光阑位于什么地方？入瞳位于什么地方？17.什么叫场镜？场镜有什么作用？18，对于一个照相物镜，F数等于2和F 数等于8谁的景深大？19，光亮度是怎么定义的？20，对于一个朗伯发光体，它符合什么定律？写出该定律。
北京理工大学820物理光学解析7
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北京理工大学光学工程专业物理光学课件与习题答案
a0 a0 2
4
rect
b0
a
f , f
a0b0exp
j 0
2
sinc
a0 x
2 f
cos
a0x 2 f
0
2
sinc
b0
y f
E x,
y
a0b0
j f
exp
j
f
x2 y2 2f
0
2
sinc
a0
2
x f
cos
a0x 2 f
④ 对于夫琅和费衍射： E (P) (x, y)， E (P) E (P) (x, y) (x, y) (当x y 0) E (P) E (P)(当x and (or) y 0)
或
(x, y) (x y 0)
L L (x, y)(x y 0以外的一切点)
⑤ 菲涅耳衍射：公式 E (P) E (P) E (P) 仍然成立，但
3．直边夫琅和费衍射
A step
E x, y
1
j f
exp jk
f
x2 2f
y2
f j2
x
1 2
x
f
y
f
1
L
x,
y
4
2
x
2
（当x, y 0)
x, y 当x=y=0
4．位相物体的夫琅和费衍射
A
,
rect
a0 a0 2
4
exp
j0
rect
Hole
Diffraction
pattern pattern
Square holes
Round holes
Moon coronas are due to diffraction.
北京理工大学819物理光学考研课件13
知识回顾
分波面干涉
• 其他分波面干涉装置
– 洛埃镜
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分波面干涉
• 其他分波面干涉装置
– 洛埃镜
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▲ 实验装置
S1
洛埃镜
P
y
P
① ①
M L
② ②
r0
d
S2
o
最小
最大
最小
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洛埃镜实验
ML：平面镜
挡光板
装置： S1：光源
E
E
p p'
S1
d
S2
M
L
D
Q' Q
当屏幕 E 移至E'处，从 S1和 S2 到 L点的光程差为 零，但是观察到暗条纹，验证了反射时有半波损失 存在。
∵ 直接射到屏上的光位相不变
）光密介质 90 时，反射光的位相较之入射光的位相跃变了 。光从光密介 质射向光疏介质时,反射光不产生半波损失。
∴ 反射光的位相改变了 ---半波损失 光从光疏介质射向（掠射：入射角接近
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洛埃镜实验
▲ 明暗条纹满足的条件
在相干光迭加的区域内：
位 置 条 件 暗纹
xm r0 d
明纹
r0 x (2m 1) 2d
m取整数，取值范围由光线的迭加区域决定 。
明暗条纹位置互换 与杨氏实验比较
条纹分布区域在光线相遇的阴影区内
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分波面干涉
• 其他分波面干涉装置
– 比累对切透镜
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分波面干涉
• 其他分波面干涉装置
– 光栅
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讨论
干涉问题分析的要点
x
n
E1
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6－20 一束圆偏振光与自然光的混合光先后垂直通过一个λ/4波片和一
）
，
，位相延迟较x方向多ϕ
∆。
将λ/4波片的主轴方向取为u，v轴，其中u轴为快
45。
轴方向，它与x轴的夹角为︒
（1）写出该复合系统的琼斯矩阵。
（2）若一束振动方向沿u轴的线偏振光垂直入射该系统，试分别用琼斯矩阵法和振动矢量分解法证明出射光是线偏振光。
（3）试求出射光振动方向与x轴的夹角θ。
（因此，可以利用该复合系统
通过测定θ来求取ϕ∆。
）
（3）可知出射光D '是线偏振光，振动方位角24
θ=
- 用线检偏器测出θ角，可以算出24πϕθ⎛
⎫∆=+ ⎪⎝
⎭
6－22 利用两个已知主方向的线偏器P 和A ，以及一个已知快、慢速方向的
λ/4波片，如何确定另一个λ/4波片的快、慢速方向？
解：使线偏器P 和A 组成正交尼科耳，1,4
Q λ的快轴方向角0
45α=（如图）。
2,4
Q λ 的快、慢轴方向待测。
121,U V V 时，1,Q λ
，它使入射线偏振光振动方向旋转， 解：cos 2sin 21cos 2sin 2cos 20sin 2D α
ααααα⎡⎤⎡⎤⎡⎤
'=⋅=⎢
⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦
说明出射光仍然是线偏振光，且振动方位角2θα=，即D '和D 相对于U
轴对称。
当逆时针方向旋转λ/2波片，无论α角为何值，始终保持D '和D 相对
于U 轴对称。
其中的特殊情形是：当2N απ=（N 为整数）时，D '和D 方向重合。
6－24 设当用线偏振器加λ/4波片方法检验光波D
的偏振态时，在步骤①
11,OX V OY ，于 是，出射光成为线偏振光1D ，其振动
β
γ
20
10。