光学考试试卷(附答案)
光学期末考试题及答案
光学期末考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波动性最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的干涉现象中，两束相干光的相位差为π时，干涉条纹的亮度如何变化？A. 亮度增强B. 亮度减弱C. 亮度不变D. 亮度为零答案：D3. 以下哪种材料不属于光学材料？A. 玻璃B. 水晶C. 塑料D. 橡胶答案：D4. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是什么？A. 入射角等于折射角B. 入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比C. 入射角和折射角的正切比等于两种介质的折射率之比D. 入射角和折射角的余弦比等于两种介质的折射率之比答案：B5. 光的偏振现象中，当偏振片的偏振方向与入射光的偏振方向垂直时，透射光的强度如何变化？A. 强度增强B. 强度减弱C. 强度不变D. 强度为零答案：D6. 光的衍射现象中，单缝衍射的中央亮条纹的宽度与哪些因素有关？A. 缝宽B. 波长C. 缝宽和波长D. 缝宽和波长都无关答案：C7. 光的全反射现象中，临界角的计算公式是什么？A. sin(θc) = n2/n1B. sin(θc) = n1/n2C. cos(θc) = n2/n1D. cos(θc) = n1/n2答案：B8. 光的色散现象中，不同波长的光在介质中的折射率如何变化？A. 波长越长，折射率越大B. 波长越长，折射率越小C. 波长越短，折射率越大D. 波长越短，折射率越小答案：C9. 光的干涉现象中，增透膜的作用是什么？A. 增加反射光的强度B. 减少反射光的强度C. 增加透射光的强度D. 减少透射光的强度答案：B10. 光的衍射现象中，圆孔衍射的中央亮斑的直径与哪些因素有关？A. 孔径B. 波长C. 孔径和波长D. 孔径和波长都无关答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的距离与______和______有关。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，以下哪个参数不是光学系统的焦距的单位？A. 毫米B. 厘米C. 米D. 千米答案：D2. 透镜的焦距与其曲率半径的关系是什么？A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 与曲率半径的倒数成正比答案：D3. 在光学系统中，光阑的作用是什么？A. 改变光束的直径B. 限制光束的发散角C. 改变光束的波长D. 改变光束的偏振态答案：B4. 以下哪种光学元件可以实现光束的聚焦？A. 平面镜B. 凸透镜C. 凹透镜D. 光栅答案：B5. 光学系统中，像差的一种类型是球面像差，它是由于什么原因引起的？A. 透镜材料不均匀B. 透镜形状不完美C. 物体距离透镜太远D. 透镜与成像平面不平行答案：B6. 以下哪种光学元件可以改变光的偏振态？A. 棱镜B. 光栅C. 波片D. 反射镜答案：C7. 在光学设计中，如何减少色差？A. 增加透镜的厚度B. 使用单一材料的透镜C. 使用复合透镜D. 增加透镜的曲率半径答案：C8. 光学系统中，以下哪种像差是由于透镜的中心和边缘部分对光线的折射能力不同引起的？A. 球面像差B. 色差C. 像散D. 场曲答案：B9. 光学系统中，以下哪种像差是由于物体平面与成像平面不平行引起的？A. 球面像差B. 色差C. 像散D. 场曲答案：D10. 在光学设计中，以下哪种方法可以用来校正像差？A. 增加透镜的直径B. 改变透镜的材料C. 使用非球面透镜D. 增加透镜的数量答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光学系统中，焦距的倒数称为______，它是衡量光学系统聚光能力的重要参数。
答案：焦度2. 光学系统中，光线通过透镜后，光线的______会发生变化。
答案：方向3. 光学系统中，光阑的作用是限制______，以控制成像质量。
答案：光束的发散角4. 在光学设计中，为了减少色差，通常会使用______透镜。
答案：复合5. 光学系统中，像差的一种类型是______，它是由于透镜的中心和边缘部分对光线的折射能力不同引起的。
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。
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__________。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，以下哪种镜片用于校正色差？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 棱镜D. 非球面镜答案：B2. 光学系统中的光圈数（F-number）是焦距与什么参数的比值？A. 物距B. 像距C. 入瞳直径D. 出瞳直径答案：C3. 在光学设计中，光阑的作用是什么？A. 限制光束B. 改变光束方向C. 改变光束强度D. 改变光束的相位答案：A4. 以下哪种光学元件可以实现光的偏振？A. 光栅B. 偏振片C. 反射镜D. 透镜5. 光学系统中的像差包括哪些类型？A. 球差、色差、像散B. 球差、色差、畸变C. 球差、像散、畸变D. 色差、像散、畸变答案：C6. 光学系统中的近轴近似是指什么？A. 光线与光轴的夹角很小B. 光线与光轴的夹角很大C. 光线与光轴平行D. 光线与光轴垂直答案：A7. 光学系统中，光线追踪的顺序是什么？A. 从物体到像B. 从像到物体C. 从光源到物体D. 从物体到光源答案：A8. 光学设计中，以下哪种镜片用于校正球差？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 双凸透镜D. 双凹透镜答案：C9. 光学系统中，焦距的倒数与什么参数成正比？B. 像距C. 物距D. 光阑直径答案：A10. 在光学设计中，以下哪种镜片用于校正像散？A. 凸透镜B. 凹透镜C. 双凸透镜D. 双凹透镜答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，光线与光轴的夹角小于______度时，可以采用近轴近似。
答案：52. 光学系统中，像差校正的目的是使______尽可能小。
答案：光斑3. 光学系统中，光线的______是指光线在光轴上的投影。
答案：垂轴光线4. 光学设计中，光阑的大小会影响系统的______。
答案：光束直径5. 光学系统中，光线的______是指光线与光轴的夹角。
答案：斜率6. 光学设计中，非球面镜可以校正______。
答案：球差7. 光学系统中，光线的______是指光线与光轴的垂直距离。
光学教程考试及答案
光学教程考试及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光是一种电磁波，其波长范围是多少？A. 10^-10m - 10^-6mB. 10^-6m - 10^-4mC. 10^-4m - 10^-2mD. 10^-2m - 10^0m答案：B2. 光的干涉现象是指：A. 两束光相遇时，光强增强B. 两束光相遇时，光强减弱C. 两束光相遇时，光强不变D. 两束光相遇时，光强增强或减弱答案：D3. 单缝衍射的条纹特点是：A. 中央亮条纹最宽B. 中央亮条纹最窄C. 两侧亮条纹最宽D. 两侧亮条纹最窄答案：A4. 光的偏振现象说明光是横波，其振动方向与传播方向的关系是：A. 垂直B. 平行C. 斜交D. 任意角度答案：A5. 光的全反射现象发生的条件是：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. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角答案：C6. 迈克尔逊干涉仪中，动镜移动时产生的干涉条纹变化是：A. 条纹不变B. 条纹向中心移动C. 条纹向边缘移动D. 条纹数量不变答案：C7. 光的衍射现象是指：A. 光绕过障碍物继续传播B. 光在障碍物表面发生反射C. 光在障碍物表面发生折射D. 光在障碍物表面发生散射答案：A8. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距与什么因素有关？A. 缝宽B. 缝间距C. 光源波长D. 观察屏距离答案：B、C、D9. 光的色散现象是指：A. 光的频率不同B. 光的波长不同C. 光的折射率不同D. 光的传播速度不同答案：B、C10. 光的多普勒效应是指：A. 光源和观察者相对静止时，观察者接收到的光频率不变B. 光源和观察者相对运动时，观察者接收到的光频率不变C. 光源和观察者相对运动时，观察者接收到的光频率发生变化D. 光源和观察者相对静止时，观察者接收到的光频率发生变化答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的折射定律是：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即 ________。
光学考试题及答案
光学考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 cm/sD. 299792458 mm/s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. 光的折射定律是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 斯涅尔C. 惠更斯D. 菲涅尔答案：B4. 光的干涉现象最早是由哪位科学家观察到的？A. 牛顿B. 杨C. 菲涅尔D. 麦克斯韦答案：B5. 光的衍射现象最早是由哪位科学家观察到的？A. 牛顿B. 杨C. 菲涅尔D. 麦克斯韦答案：A6. 光的偏振现象最早是由哪位科学家观察到的？A. 牛顿B. 马吕斯C. 布儒斯特D. 菲涅尔答案：B7. 光的全反射现象最早是由哪位科学家观察到的？A. 牛顿B. 斯涅尔C. 惠更斯D. 菲涅尔答案：D8. 光的多普勒效应最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 多普勒C. 惠更斯D. 菲涅尔答案：B9. 光的色散现象最早是由哪位科学家观察到的？A. 牛顿B. 杨C. 菲涅尔D. 麦克斯韦答案：A10. 光的双缝干涉实验最早是由哪位科学家完成的？A. 牛顿B. 杨C. 菲涅尔D. 麦克斯韦答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 光的波长、频率和速度之间的关系是：c = ________。
答案：λν12. 光的折射定律可以表示为：n1 sinθ1 = n2 ________。
答案：sinθ213. 光的干涉现象中，相干光源的条件是：相位差恒定且频率相同，即 ________。
答案：Δφ = 2πm14. 光的衍射现象中，单缝衍射的衍射角公式为：θ = arcsin(λ/a)，其中a是 ________。
答案：缝宽15. 光的偏振现象中，马吕斯定律可以表示为：I = I0 cos²θ，其中θ是光的偏振方向与 ________ 之间的夹角。
光学考试题及答案
光学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的波动理论最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：B2. 光的波长、频率和速度之间的关系是？A. λv = fB. λf = cC. c = λfD. c = λv答案：C3. 光的干涉现象中，两个相干光源的光波相遇时，会发生？A. 相消B. 相长C. 相消或相长D. 无变化答案：C4. 光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时发生的？A. 直线传播B. 反射C. 折射D. 弯曲答案：D5. 光的偏振现象说明光是？A. 横波B. 纵波D. 无法确定答案：A6. 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. 光从光密介质进入光密介质D. 光从光疏介质进入光疏介质答案：A7. 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而引起的，这种现象最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦8. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与哪些因素有关？A. 光源的波长B. 双缝之间的距离C. 屏幕与双缝之间的距离D. 以上都是答案：D9. 光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的光波频率会发生变化，这种现象是由哪位科学家首次提出的？A. 多普勒B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：A10. 光的量子理论最早是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 普朗克C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案：C二、填空题（每题2分，共20分）11. 光的折射定律表明，入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比，即 _______ = _______。
答案：n1sinθ1 = n2sinθ212. 光的衍射极限是指当光波通过一个孔径时，衍射现象变得显著的最小孔径，其公式为 _______ = _______。
答案：D = 1.22λ/θ13. 光的偏振片可以将非偏振光转化为偏振光，其偏振方向与偏振片的 _______ 方向一致。
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光学考试试卷（附答案）
班级姓名学号成绩
题号一二三四总分
得分
本题
得分
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n 的液体内，
；还有第
级主极大缺级。
6．在菲涅耳圆孔衍射中，对轴线上的的 P 点，孔径越小，波带数越P 点离圆孔越近，波带数越。
；对给定
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。
本题
得分
二、选择题（本大题共10 题，每题 3 分，共 30 分）
题号12345678910
得分
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）-40cm
3．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，则金属丝的直径为（A ） L /d；
（ B ） d/L ；（C） d/2L ；（D ）L /2d
4．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=5b
5．一双凹透镜折射率为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/f
7．在玻璃表面镀上一层透明的MgF 2（ n=1.38 ）薄膜，对于波长为的入射光，增透膜的最
小厚度为
（A ） /2；（B）/4；（C）/2n；（D）/4n
8．夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I 0，光波波长为，当缝两边到屏上的P 点的光程差为/4 时， P 点的光强约为
（A ） I0/2；（B ） I0/4；（ C）2I0/5；（ D） 4I0/5
9．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
1.10
；（ B）arccos 1.10
（ C） 1.10/1.50 ；（ D） 1.50/1.10
（A ）arcsin；
1.50 1.50
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
本题
得分
三、作图题：（本大题 1 题， 10 分）用作图法求出物点S 的像点。
S F H H F
本题
得分
四、计算题（本大题共 4 题，共42 分）
1．一个玻璃半球的曲率半径为 R，折射率为 1.5，其平面的一面渡银，将高为球面
顶点前 2R 处，求该玻璃半球所成像的位置及性质。
（ 10 分）
h 的物体放在
n1n2
O
C
-2R R
2．波长500nm
的单色平行光垂直投射到平面光栅上，已知光栅常数 d 3.0m ，缝宽
b 1.0m ，光栅后会聚透镜的焦距 f 1m ，试求：1）单缝衍射中央明纹宽度。
2）在该宽度内有几个光栅衍射主极大。
3）总共可以看到多少条谱线。
4）若将垂直入射改为入射角
i 300的斜入射，衍射光谱的最高级次和可看到的光谱线总数。
（ 12分）
3．在平面玻璃（n=1.5）片上滴上一滴油（n =1.6），用波长=500 nm 的单色光垂直照射，观察反射光的干涉图样，问（1）油滴外圈最薄的区域是亮还是暗？（2）如果油滴中心最高厚度为 650 nm,能看到几个亮环？最内一个亮环所在处油层厚度是多少?（3）当油滴扩大时，干涉图样如何变化？（10 分）
4．在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。
其第 2 级亮环与第 3 级亮环间距为1mm，求第 11 和 12 级亮环之间的距离。
（10 分）
答案
一、填空题（本大题共9 题，每题 2 分，共 18 分）
1．平面反射，物和像大小相等，相对于镜面对称，等。
2．向棱边移动，不变。
3．2L
，
L。
b b
4． -R/2 ， -R/2n 。
5． 3， 6； 9； 12；⋯.。
6．多，少。
f f
7．像方焦点，1。
s s
8．=+1，=+1。
9．暗，半波损失。
本题
得分
二、选择题（本大题共10 题，每题 3 分，共30 分）
题号12345678910得分D A D D A C D D A A
本题
得分
三、作图题（本大题 1 题， 8 分；入射光线 2分，出射光线 2 分，像 2 分，虚实线错误 2 分）
S F H H F S
本题
得分
四、计算题（本大题共 5 题，分别为8 分、 8 分、 8 分、 10 分、 10 分，共 44 分）
1．解：S120cm（3 分）
S220cm（3 分）
1 21
（2 分）
2．解：（ 1）
2f
（3 分）l 5.46mm
b
（ 2）
f H2O
n (n1) f cm
（3 分）n n171
2 f H2O
（2 分）
l14mm
n b
3．解：（ 1）h0,
2
暗环（2 分）
（ 2）h,h 4.16 4个亮环，
2n h
4 h 2500
625 nm（3 分）
1.6
（ 3）条纹向中心移动，条纹数减少，间距增大（3 分）
4．解：S120cm, 11（3 分）S230cm,23（3 分）
S3 6.67cm,30.33, 1 倒立等大实像（4 分）
d
5．解：（ 1） 3 ，0，1，2共5个主极大（3分）
b
（2）D j 2.52 10 6 rad / nm
d cos
1.2610 3 rad
f 1.26mm（4 分）
（3）2的第 2 级位置0.294 m，
1
的第 3 级位置0.463 m，
不重叠，可以分辨（3 分）。