2013考研华中科技大学物理光学试题回忆版
华中科技大学光学与电子信息学院考试试卷(A卷)2015～2016学年度第 2 学期
华中科技大学光学与电子信息学院考试试卷(A 卷)2015～2016学年度第 2 学期一、(20分，每小题5分)1计算：2(sin()ln())xe y z ∇。
2设r 为某位矢，ˆe为某固定方向的单位矢量，证明：()ˆˆr e 2e ∇⨯⨯=-。
3设电荷密度为()x ρ'，x '为源点，x 为场点，r x x '=-，证明()()0x x dV 4Vrρϕπε''=⎰满足Possion 方程。
4 证明：()()()VVSB A dV A B dV A B dS ⋅∇⨯=⋅∇⨯+⨯⋅⎰⎰⎰，其中S 为体积为V 的闭合区域的外表面。
二、(15分)自由空间的磁场强度为()x m ˆH eH cos t kz ω=-，式中的ω、k 、H m 为常数。
试求位移电流密度和电场强度。
三、(15分)对于半径为a 电容率为ε的球形介质，球内外均无自由电荷分布，球面电势分布0()cos r a V ϕθ==，其中V 0为常数。
根据对称性，可以取球心处电势为0，试求球内外的电势和电场分布。
(已知01(cos )cos P θθ=)四、(20分)设入射电磁波的电场强度为()()6ˆ2cos 6.2810y V E e x z t m ω⎡⎤=⨯--⎣⎦，入射到z =0处的折射率为1.5的玻璃表面，其中x 、z 的单位为米。
1)该电磁波的波长是多少？频率是多少？入射角是多少？ 2)请写出反射波的电场强度表示式； 3)请写出折射波的电场强度表示式； 4)请写出反射波的磁场强度表示式。
五、(15分)(1)写出边长为a 和b 的矩形波导中TE 11模电场量的瞬时表达式；(2)求其截止频率；(3)写出波导中磁场量的瞬时表达式。
六、(15分)一电量为q 的点电荷在z 轴方向进行振幅为a ，角频率为ω的简谐振动，请计算其在远处产生的辐射场。
并讨论说明为何在远离辐射源时该辐射场可以近似为平面电磁波。
华中科技大学2012—2013学年《大学物理实验一》考试试卷(闭卷)【整理精品范本】
华中科技大学2012—2013学年《大学物理实验㈠》考试试卷（闭卷) 考试时间︰2013年5月25日19﹕00—21﹕00考试要求﹕①请在以下八道题中任选六题作答，若不选择则以前六题计分。
②总分30分,共六题，每题5分。
示波器㈠．选择题：⑴波器是好的，但打开电源开关后，荧光屏上没有显示波形。
那么想要看到波形，首先必须调节的旋钮是：①辉度（INTEN）②聚焦（FOCUS）③时基偏转系数(TIME/ＤＩＶ）④垂直偏转系数（VOLTS/DIV)⑤水平位移⑥垂直位移中的＿D＿＿A ①②③④⑤⑥B①③④⑤⑥C①③④⑥D①④⑥⑵示波器观察ＣＨ１通道信号,荧光屏上出现波形重叠,此时需要调节＿A＿＿Ａ时基偏转系数Ｂ水平位移Ｃ极性Ｄ电平判断题⑶描同步意味着扫描信号的周期必是被测信号周期的整数倍，在荧光屏上会显示出整数倍周期波形。
(T）⑷在示波管垂直偏转板上的电压就是峰峰值电压。
（F)⑸萨如图产生的必要条件就是两个相互垂直方向的正弦波电压信号频率的具有整数倍关系。
（T）㈡多功能摆⑴实际单摆的周期可能与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿因素有关。
（请写出至少六个）⑵本单摆实验中测量60Ｔ而不直接测量Ｔ是因为能减少＿＿＿误差.⑶本扭摆实验不直接测量ｄ的原因是?㈢分光计某同学在测量玻璃三棱镜对钠黄光的折射率ｎ的实验中，在确认望远镜竖叉丝已对准最小偏向角位置后，记下两游标读数φ左0＝216°55′φ右0＝36°53′⑴从图中读出示数φ左＝＿＿＿φ右＝＿＿＿（由于没有图的原因故不能给出望见谅，此处考察学生读游标盘读数的能力。
其中依本人记忆读数大约为φ左＝265°41′φ右＝85°45′）⑵根据读数计算出最小偏向角δｍｉｎ＝＿＿＿＿⑵由以上实验数据计算出折射率ｎ＝＿＿(结果保留小数点后两位小数，其中Ａ＝60°）㈣密立根油滴实验选择题⑴油滴实验中，仪器已经调整好,发现部分油滴上升那么当前功能键上的档位为（D) Ａ。
华中科技大学2020年838+物理光学
五、光的偏振性及应用
偏振态的描述
晶体光学
偏振器件
（三）题型：填空、简答和计算题
（四）参考教材：梁铨廷，《物理光学》，电子工业出版社，第四版，2012
主要考查考生在给定条件下，综合运用基本概念和基本原理，分析和解决具体问题的能力。
第二部分
一、光的电磁属性
真空中的麦克斯韦方程组
介质的电磁性质
电磁场边界条件
电磁场的能量
波动方程
二、光波与介质的基本性质
平面波
折射率
平面波的叠加
涉
分波面干涉
分振幅双光束干涉
分振幅多光束干涉
干涉条纹对比度分析
四、衍射
基尔霍夫（Kirchhoff）衍射公式
菲涅耳（Fresnel）衍射和夫琅和费衍射（Farunhofer）衍射
近距离上的的夫琅和费衍射
典型孔径的夫琅和费衍射
光栅的夫琅和费衍射
华中科技大学硕士入学
(
第一部分
一、考试性质
物理光学是我校光学专业硕士生入学考试可以选择的专业基础课之一。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生所能达到的水平，以保证被录取者有良好的光学理论基础。
考试对象为参加全国硕士研究生入学考试的准考考生。
二、考试形式与试卷结构
（一）答卷方式：闭卷，笔试
（二）答题时间：180分钟
华中科技大学 竺子明 物理光学习题解答
⎪∇ ⨯ E = -μ ∂t ⎪⎪∇ ⨯ H = J + ε ∂E ⎪∇ ⋅ E = J + ε ∂ ⎪ = -μ ⎝ ⎭ = -μ∇ (∇ ⋅ E ) = ∇ ⎪由 ∇ ⨯ ∇ ⨯ E = ∇ (∇⋅ E ) - ∇ E 可得：∂t⎛ ∂H ⎫= ∇ ⨯ J + ε ⎝ ⎭ = ∇ ⨯ J - εμ由 ∇ ⨯ ∇ ⨯ H = ∇ (∇⋅ H ) - ∇ H 可得：物理光学习题解答说明：本资料是 2010～2011 学年度第一学期光电学院中法 0801～0803 班的物理光学作业题， 配套书籍为竺子民主编、华中科技大学出版社 2009 年出版的《物理光学》。
助教刘昊在任课 老师王英的指导下从同学们的作业中选取优秀的解法，综合整理成为习题解答，因此这也是 各位同学的功劳。
本解答对于大部分的题目只做方向上的引导，列出公式，而略过具体计算。
如果同学们有任何疑问或发现解答错误，请发邮件至jy02760419@ （刘昊），在 此先行感谢。
1.2 写出存在电荷 ρ 和电流密度 J 的介质中的E 和 H 的波动方程。
解：麦克斯韦方程组可写为⎧ ∂H⎪⎨ ∂t ⎪ ρ ⎪⎪⎩∇ ⋅ H = 0根据上述麦克斯韦方程组，有∇ ⨯ ∇ ⨯ E = -μ∂ (∇ ⨯ H )∂t⎛ ρ ⎫⎝ ε ⎭2∇ 2 E - μ ∂J ∂t - εμ ∂2 E 2=∇ρε 根据麦克斯韦方程组有∇⨯∇⨯ H = ∇⨯ J + ε ∂ (∇ ⨯ E ) ∂t∂ -μ ⎪∂ ∂t∂ 2 H ∂t 22∇ 2 H + ∇ ⨯ J - εμ∂ 2 H∂t 2= 0∇ E - μ - εμ 2J 2E ⎪⎪ ∂∂⎪∇ 2 H + ∇ ⨯ J - εμ ∂ H = 0 ⎩ˆ ⎡ ⎛ （2）同时随时间和空间变化的场，如 E (t , z ) = xE 0 sin ⎢ω t - c ⎭⎥⎦ 证：（1）无源空间中，若场满足麦克斯韦方程组，则满足波动方程 ∇ E - εμ 随时间变化的场无空间变量， ∇ E = 0 。
北京中国科学院大学2013年考研物理光学真题
（北京）中国科学院大学2013年考研物理光学真题中国科学院大学2013 年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：物理光学考生须知：1. 本试卷满分为 150 分，全部考试时间总计 180 分钟。
2. 所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
3. 可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。
一、简答题（60 分）1、请问为什么人从岸上看到的水中的鱼会比实际位置要高？请画图示意。
假定鱼在另外一种液体介质中，该介质的折射率绝对值大小和水相同，但为负值，请问此时人从岸上看到的鱼的位置在哪里？并画图示意。
（每问 5 分，共 10 分）2、假定光束从 45o 直角棱镜的一个直角侧面入射，经斜面反射后并从另一个直角侧面出射，设该棱镜的折射率为 1.52，并且不考虑棱镜对光能量的吸收，请问从棱镜出射的光束强度为_________ ；如果在棱镜的所有表面镀上增透膜使各个表面的反射率降为 1%，则此时从棱镜出射的光束强度为_________ 。
（每问 5 分，共 10分）3. 试论证如何使用杨氏干涉实验来测量光波波长；如果该实验采用白光做实验时，看到的条纹是什么样的？（每问 5 分，共 10 分）4. 在利用法布里-珀罗标准具测量波长差的实验中，假定标准具中空气平板的厚度为 5mm，光波平均波长为 500nm，则该标准具的自由光谱范围为_________ ；若标准具的精细度 S 为30，则对于 500nmm 的波长，其分辨本领为 _________。
（每问5 分，共 10 分）5. 在非相干光学信息处理中，为了改善成像光学仪器如望远镜的成像质量和性能，通常会用到切趾术和变迹术，请简单叙述这两种方法是如何在望远镜系统中得以运用的以及为了达到何种目的。
（10 分）6. 当观察太阳光经玻璃反射来的太阳光时，请问在什么情况下分别可以看到线偏振光、自然光或者部分偏振光？（10 分）二、计算题（90 分）1. 在双缝干涉实验中，波长为λ的平行光入射到缝宽均为 D 的双缝上，在其中一个缝的后边放置一个厚度为 h、折射率为 n 的玻璃片，（D>>λ）：(a) 求 P 点出现光强最大和最小值时，玻璃厚度应该满足的条件，并给出光强最大和最小值；（12 分）(b) 如果将上边的狭缝宽度增加一倍，再次求解 P 点的光强最大和最小值，并给出玻璃厚度的满足条件；（8 分）2. 在真空中传播的平面电磁波，其电场为求该电磁波的频率、周期、振幅、波长和初始位相。
考研物理光学试题及答案
考研物理光学试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光的干涉现象产生的条件是：A. 两束光的频率相同B. 两束光的相位差恒定C. 两束光的振幅相同D. 以上都是答案：D2. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 以上都不是答案：A3. 光的全反射现象发生在：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疏介质时入射角大于临界角D. 以上都不是答案：C4. 光的衍射现象表明光具有：A. 波动性B. 粒子性C. 波粒二象性D. 以上都不是答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 光的干涉条纹的间距与______成正比，与______成反比。
答案：光的波长；条纹间距2. 光的偏振方向与反射面垂直的偏振光称为______偏振光。
答案：圆3. 当光从空气射入水中时，其折射率n=______。
答案：大于14. 光的衍射现象中，当障碍物的尺寸与光的波长______时，衍射现象明显。
答案：相近三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉现象及其产生条件。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间某点相遇时，光强出现增强或减弱的现象。
产生干涉的条件是：两束光的频率相同，相位差恒定，且光波的振动方向相同。
2. 什么是光的偏振现象？请举例说明。
答案：光的偏振现象是指光波在传播过程中，电场振动方向沿着某一特定方向的现象。
例如，当自然光通过偏振片后，只有振动方向与偏振片透振方向一致的光波才能通过，形成偏振光。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一束光的波长为600nm，在折射率为1.5的介质中传播，求其在介质中的波长。
答案：波长λ = 600nm / 1.5 = 400nm2. 一束光从空气射入水中，入射角为30°，求其在水下的折射角。
答案：根据斯涅尔定律，n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1为空气的折射率（1），θ1为入射角（30°），n2为水的折射率（约1.33），代入公式得sin(θ2) = 1 * sin(30°) / 1.33，所以θ2 = arcsin(0.5 / 1.33) ≈ 21.8°。
华中科技大学大学物理题库06_光学习题答案
P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 一、选择题1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等，走过的光程相等(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 ［ ］2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。
路径S 1P垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (B)(C) (D)［ ］3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［ ］4．3169蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：(A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹［ ］5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。
若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则(A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄(C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象［ ］6．3172：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄(D) 改用波长较小的单色光源 ［ ］7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹 ［ ］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离 相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。
2010年华中科技大学838物理光学考研试题(回忆版)
2010年华中科技大学838物理光学考研试题物理光学考研试题（（回忆版回忆版））
本试题由 网友avrilrachel、nationalate 提供
简答题（5*4 20分）
1.人眼的反映时间是0.1s，问波长550nm 的光在这个时间段内振荡多少次？
2.坡印亭矢量S 反映电磁波什么性质的矢量?它与E 和H 的方向是什么关系？S
与光强I 是什么关系?
3.光纤包层的作用是什么？包层能不能无限薄？
4.麦克尔孙干涉仪是测量长度的，假设其测量长度范围为20mm，问对于波长
0.55um 的光照明麦克尔孙干涉仪，问对于波长的线宽有什么要求？
大题
第二题涉及一点激光的内容，第一小问是问激光的纵模间隔和模式数（这是激光
里很基本的内容，但我当时复习的时候压根就没看激光，5分的题啊~貌似物理
光学每年都会涉及一点激光的，希望大家注意一下，不过都是很基础的东西），
第二问是求布儒斯特角，第三问记不清了
第三题是F-P 标准具的题，很基础，复习的时候把这块全弄懂就OK 了
第四题是杨氏干涉有关条纹对比度K 的题，很基础，弄清楚K 的推导以及光源怎
么变化K 的相关变化就好了
第五题是薄膜的题，说的是照相机的镜头组，也就是多层膜的组合，只要记得公
式就可以了
第六题是光棚的题，这个题很活，但是要注意看题目，把光栅那部分弄清楚就没
问题了
第七题是晶体光学那块的，也很基础
还有一个题记不太清了，可以把04年的那套真题看看，有好几个原题
以上试题来自 网友的回忆，仅供参考，纠错请发邮件至suggest@。
大学物理光学考研题库及答案
大学物理光学考研题库及答案大学物理光学考研题库及答案光学是物理学的重要分支之一，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
在大学物理考研中，光学是一个重要的考察内容。
为了帮助考生更好地备考，以下是一些光学考研题库及答案，供考生参考。
1. 下列哪个现象不能用光的波动性解释？A. 光的衍射B. 光的反射C. 光的折射D. 光的干涉答案：B. 光的反射解析：光的反射是一种粒子性现象，可以用光的粒子性解释。
光的波动性可以解释光的衍射、折射和干涉现象。
2. 当光从真空中垂直入射到介质中，下列哪个选项是正确的？A. 光速变快，折射角大于入射角B. 光速变慢，折射角小于入射角C. 光速不变，折射角等于入射角D. 光速不变，折射角大于入射角答案：B. 光速变慢，折射角小于入射角解析：根据斯涅尔定律，光从真空中入射到介质中时，光速减小，折射角小于入射角。
3. 干涉实验中，两束光的相干条件是什么？A. 光的波长相同B. 光的频率相同C. 光的振幅相同D. 光的相位相同答案：D. 光的相位相同解析：干涉实验中，两束光的相干条件是光的相位相同。
只有在相位相同的情况下，才能产生干涉现象。
4. 下列哪个现象不能用光的粒子性解释？A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：C. 光的干涉解析：光的干涉是一种波动性现象，不能用光的粒子性解释。
光的反射、折射和衍射现象可以用光的粒子性解释。
5. 以下哪个现象与光的波动性无关？A. 光的衍射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的偏振答案：D. 光的偏振解析：光的偏振是一种光的振动方向的特性，与光的波动性无关。
光的衍射、折射和干涉现象与光的波动性有关。
以上是一些光学考研题库及答案，希望能对考生备考有所帮助。
在备考过程中，考生除了熟悉光学的基本概念和原理，还应多做一些光学的习题，加深对知识的理解和掌握。
同时，考生也可以参考一些光学的经典教材，进一步拓宽知识面。
祝愿所有考生都能取得优异的成绩！。
2013华中科技大学光学与电子信息学院839激光原理真题(回忆版)
2013华中科技大学光学与电子信息学院839激光原理真题（回忆版）
【本试题由热心网友“drsky”回忆，在此表示非常感谢，祝好人一生平安】
一、简答：
1.说出激光器的两种泵浦方式，并分别举个例子。
2.什么是空间烧孔？并说明对激光器模式的影响。
3.试写出二能级的速率方程。
并证明二能级不能产生自激震荡（设f1=f2）。
4.说出三种粒子跃迁的方式。
并给出各自的特点。
5.什么是增益饱和，在激光器增益中的作用。
二、
三、就是那个三个镜的三角环形腔，周版书上的原题，求腔的稳定性。
四、激光模式的匹配。
两个平凹腔，分别给出腔长和半径，先计算稳定性，再求透镜放在两腔之间什么地方以及透镜的焦距才能实现两高斯光速的匹配。
五、大信号增益。
（1）给出初始光强I0>> 饱和光强Is，和腔长L求输出光强；
（2）求极限光输出功率（单位输出面积的）。
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2013华中科技大学物理光学专业课考研题回忆版
刚刚参加完考试，去年专业课试卷一卷难求，我决定今年考完以后吧自己的回忆版贴出来，方便大家，希望支持。
今年是光电实验室出的题目，一共是6道大题，每题25分.比较简单。
1平面波从坐标原点传播到点（4，2，1），圆频率是w，写出平面波的表达式。
2（1）振幅为A的平面波，入射n=1.42的介质。
方位角分别是0，45，90°，求反射光的振幅和方位角。
（2）什么角度入射时，反射光是线偏振光。
若镀膜n=1.21，反射光会有什么变化。
3杨氏双孔干涉，波长550nm，L=1m，d=0.2mm，问第一零点的位置，和第五级亮条纹的位置。
4，给出一个闪耀光栅的参数表，问你光栅的最小可分辨波长，闪耀角，垂直入射时候的主极大衍射角。
5，两束平面波，振幅都是A，光程差是cos（wt），问他们的合光强。
若加一个偏振片，角度和光振动方向数45°，再求合光强。
6，晶体光学的题目，两块直角棱镜拼接起来的。
角度是60°。
求e光o光的传播路径和振动方向。