[考研类试卷]工程光学模拟试卷3.doc
工程光学试题
工程光学试题—■判断（分，每题分）1.在介质中，光沿直线传播。
（X）2•同种光在不同介质中传播速度不同，频率不同。
（x）3.全反射发生的条件是光线从光疏介质射向光密介质。
（x）4.孔径角以光线起算转向光轴，顺时针旋转角度为正，逆时针旋转角度为负。
（X）5.在共轴球面光学系统中，横向放大率卩=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。
（v6.垂直于光轴的物平面，其共轭像平面也必然垂直于光轴。
（v）7.在眼睛的光学成像系统中，明视距离就是近点距离。
（x）8.物方焦点和像方焦点，物方主店和像方主点是两队共轭点。
（x）9.对近视眼，显微镜所成的像应位于近视眼的远点上，应将目镜向前调。
（v）10.望远镜能使入射的平行光束仍保持平行地射出光学系统O（V）二.填空（分，每空分）1.一条入射线经转e角的平面镜反射,其反射光线转过兰角，2夹角为a的平面镜，光线从射入到射出总共反射了n次，则其出射线与入射线夹角为2n a。
2.用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法：当0>0时正像，0<0时倒像。
3.光楔的顶角为a，则其最小偏向角为（n-1）a。
4.反射棱镜的作用转折光轴、转像、分像（分光、分色）合像。
5.正常眼的远点距为无穷远，近点距为眼前2£0_mm，视度调节范围为10屈光度，明视距离为250mm。
6•设计一个T=5x的放大镜，其焦距f=50mm。
7•已知某望远镜物镜焦距f1D=250mm，f2D=25mm，则该望远镜焦距fD=8,光学筒长L=275mm,放大倍数T=-10，此望远镜为开普勒（开普勒/伽利略）望远镜。
8.某人眼睛在放松状态下只能将位于眼睛前方0・5m处的物体成像在视网膜上，则此人眼睛的度数为一200度，应该戴一副焦距fD=—500mm的眼镜。
三■作图（分，每题分）1.完成光路图，标出A的像AQ，保留作图痕迹。
（1）答案:（2）用图解法求组合光组的基点（基面）的位置。
答案：、设输入为右手坐标系，画出经图中棱镜后的输出坐标系。
光学工程考研题库
光学工程考研题库光学工程是一门研究光学原理及其在工程领域应用的学科，它涉及光的产生、传播、检测和应用等多个方面。
随着科技的发展，光学工程在通信、医疗、军事、能源等领域发挥着越来越重要的作用。
考研题库是帮助学生复习和准备研究生入学考试的重要资料。
以下是关于光学工程考研的一些典型题目和解答思路：1. 光学基础知识- 题目：请解释光的干涉现象，并举例说明。
- 答案：光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，光强分布出现加强或减弱的现象。
其基本条件是光波的频率相同、相位差恒定。
例如，杨氏双缝实验就是光的干涉现象的一个经典例子。
2. 光学成像原理- 题目：简述高斯光学成像系统的基本原理。
- 答案：高斯光学成像系统基于几何光学原理，通过透镜对物体进行成像。
在理想情况下，成像系统遵循高斯公式，即物体和像之间的距离与透镜焦距之间存在一定的数学关系。
3. 光学仪器- 题目：描述显微镜的工作原理，并解释其放大倍数的计算方法。
- 答案：显微镜通过物镜和目镜的组合，使得观察者能够看到微小物体的细节。
放大倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
4. 光学材料- 题目：解释光纤通信中使用的单模光纤和多模光纤的区别。
- 答案：单模光纤只允许一种模式的光波传输，因此传输损耗小，适合长距离传输。
多模光纤允许多种模式的光波传输，传输损耗大，适合短距离传输。
5. 光学信息处理- 题目：简述全息术的基本原理及其在信息存储中的应用。
- 答案：全息术是一种利用光的干涉原理记录物体三维信息的技术。
在信息存储中，全息术可以存储大量的数据，并且具有较高的信息安全性能。
6. 光学设计- 题目：解释光学系统中色差和像差的概念，并简述如何减少这些像差。
- 答案：色差是指不同波长的光在透镜中折射率不同，导致成像位置不同的现象。
像差是指实际成像与理想成像之间的偏差。
减少这些像差可以通过优化透镜设计、使用非球面透镜等方法。
7. 光学测量技术- 题目：描述激光测距仪的工作原理。
工程光学考研题库
工程光学考研题库工程光学是光学工程领域中的一个重要分支，它涉及到光学系统的设计、分析和应用。
考研题库的目的是帮助学生复习和掌握工程光学的基本概念、原理和计算方法。
以下是一些可能包含在工程光学考研题库中的问题类型和示例问题：# 基本概念题1. 什么是光学成像的基本原理？2. 解释什么是光的干涉、衍射和偏振现象。
# 计算题1. 给定一个薄透镜的焦距为20厘米，物体距离透镜30厘米，求像的位置和放大倍数。
2. 一个光学系统中有两个透镜，第一个透镜的焦距为f1=50mm，第二个透镜的焦距为f2=75mm，两个透镜之间的距离为d=100mm，物体位于第一个透镜的左侧，求系统的总焦距和像的位置。
# 应用题1. 描述如何使用光学干涉仪测量物体的微小位移。
2. 解释光学滤波器在图像处理中的应用。
# 设计题1. 设计一个简单的光学显微镜系统，说明其工作原理，并计算其放大倍数。
2. 为一个特定的应用（如天文观测）设计一个望远镜系统，并讨论其设计参数。
# 分析题1. 分析在不同介质中光的折射率变化对成像质量的影响。
2. 讨论光学系统的像差对成像质量的影响，并解释如何通过系统设计来减少这些像差。
# 论述题1. 论述光学成像系统在现代科技中的应用，并举例说明。
2. 讨论光学设计中的一些关键考虑因素，如光学材料的选择、光学系统的稳定性等。
# 实验题1. 设计一个实验来测量不同介质（如水、玻璃）对光的折射率。
2. 描述如何使用光学仪器测量物体的尺寸精度。
# 结尾工程光学考研题库的目的是帮助学生全面理解光学成像的原理和应用，掌握光学系统设计的基本方法，并通过练习题来提高解决实际问题的能力。
希望这些示例问题能够为准备考研的学生提供一定的指导和帮助。
工程光学题库(标记版本)
一、 填空题1、光的折射定律数学表达式为__f a λ'__________________ ，反射定律可看作是折射定律在__________时的一种特殊情况。
2、当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动 角。
3、光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d ，折射率为n ，则在近轴入射时，侧移量为_____________ 。
4、两列波相干的条件 ____ ___________ ，_____________ _ ， _______ __________ 。
5、单个折射球面横向放大率β= ，当-1<β<0时，成像性质为 。
6、1/4波片的附加相位差为_________________,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为___________________ 。
7、光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生________________。
n e <n o 的单轴晶体称为______________。
8、在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为________ ，另一类为___________ 。
9、假设光波的偏振度为p ，则p=0时表示____ ____ ，p=1时表示_____ _____ ,0<p<1时表示_____ _____ 。
10、在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M 1，M 2严格垂直，则可观察到若M 1与M 2’间的厚度每减少_______的距离,在条纹中心就 一个条纹。
11、光波的振动方向与传播方向互相____ __,所以光波是___ ____。
12、在单缝衍射中，设缝宽为a ，光源波长为λ，透镜焦距为f ´，则其衍射暗条纹间距e 暗=_______ ，条纹间距同时可称为 。
光学工程考研真题答案
光学工程考研真题答案一、选择题1. 光的波长为λ，频率为ν，根据光速公式c=λν，光速c为3×10^8 m/s，求光的频率ν。
答：根据公式c=λν，可得ν = c/λ。
将光速c代入公式，即可求得光的频率ν。
2. 某介质的折射率为n，光在真空中的速度为c，求光在该介质中的速度v。
答：光在介质中的速度v可以通过公式v = c/n计算得出。
二、简答题1. 简述全反射的条件。
答：全反射是指光从光密介质进入光疏介质时，当入射角大于临界角时，光线完全反射回光密介质的现象。
全反射的条件包括：(1)光从折射率较高的介质向折射率较低的介质传播；(2)入射角大于临界角。
2. 解释什么是干涉现象，并举例说明。
答：干涉现象是指两束或多束相干光波在空间某一点相遇时，它们的振幅相加形成新的光波，从而产生明暗相间的干涉条纹的现象。
例如，杨氏双缝实验就是典型的干涉现象，通过两个相干光源产生的光波在空间相遇，形成明显的干涉条纹。
三、计算题1. 已知一个平面镜的反射率是0.8，求入射光强与反射光强的比值。
答：设入射光强为I，反射光强为I_r。
根据反射率的定义，反射光强I_r = R * I，其中R为反射率。
因此，反射光强与入射光强的比值为I_r/I = R = 0.8。
2. 一个光栅的每毫米有500条刻线，求该光栅的最小分辨角。
答：光栅的分辨角θ可以通过公式sinθ = mλ/d计算，其中m为光栅的级数，λ为光波长，d为光栅的刻线间距。
对于最小分辨角，m=1，刻线间距d = 1/500 mm。
假设光波长λ为可见光范围内的典型值，比如550 nm，代入公式计算可得θ。
四、论述题1. 论述光学成像系统的基本原理及其在现代科技中的应用。
答：光学成像系统基于光的折射原理，通过透镜将物体的光线收集并聚焦于一点，形成清晰的图像。
现代科技中，光学成像系统广泛应用于显微镜、望远镜、相机、激光扫描器等设备，它们在科学研究、医疗诊断、航空航天、工业检测等领域发挥着重要作用。
[考研类试卷]研究生入学考试(电磁场与电磁波)模拟试卷3.doc
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[考研类试卷]研究生入学考试（电磁场与电磁波）模拟试卷31 证明：同轴线单位长度的静电储能式中q l为单位长度上的电荷量，C为单位长度上的电容。
2 一导体球半径为a，其外罩为内外半径分别为b和c的同心厚导体壳，此系统带电后内球的电位为U，外球所带总电量为Q，求此系统各处的电位和电场分布(假设内球带电量为q1)。
3 一同轴线的内导体半径为a，外导体的内半径为b，ab之间填充两种绝缘材料，a ＜r＜r0时为ε1，r0＜r＜b时为ε2。
若要求两种介质中电场强度的最大值相等，介质分界面的半径r0应当等于多少?4 两种介电常数分别为ε1，ε2的电介质的分界面上，有密度为ρs的面电荷，界面两侧的电场为E1和E2。
证明E1、E2与界面法线e n的夹角θ1、θ2之间有如下关系：5 一平行板电容器的极板面积为S，电极之间距离为d，电极之间绝缘材料是由两种电介质ε1和ε2组成，它们的厚度分别为d1和d2。
假设电极之间电压为U0，求每种电介质界面之间电压以及两种电介质中电场能量密度之比。
6 验证无限长细线电流I所产生的磁场满足∮S B.dS=0，其中S为： (1)半径为a的球面，球心距电流为D(D＞a)； (2)垂直于电流方向、边长为a的正方体，中心与电流重合。
7 已知无源的自由空间内E=E0cos(ωt一βz)e x，其中E0，β和ω为常数，试求H和位移电流J d。
8 已知无源的自由空间内．其中H0，α，β和ω为常数，试求E和位移电流J d。
9 已知介电常数为ε，磁导率为μ的空间内 E=E0cos(ωt—k x x一k z z)e y试求：电荷密度ρ和电流密度J，J=0的条件是什么?10 有一半径为R的两块圆形平行平板电容器，电场强度增加率为求：(1)两极板间的位移电流；(2)两极板问磁场分布。
11 有一半径为R=0．3 cm的圆形平行平板空气电容器，现对该电容器充电，使阳极板上的电荷随时间的变化率，即充电回路上的传导电流I c=dQ／dt=2．5 A。
工程光学考试试题
光学试题(120分钟)班级__________学号____________姓名____________一 选择题(每小题3分,共30分)1 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面 反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚 度为e ，且n 1＜n 2＞n 3，1为入射光在n 1中的波长， 则两束反射光的光程差为(A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1)． (C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2． (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2． [ ]2 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑． (B) 变疏．(C) 变密． (D) 间距不变． [ ]3 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条 纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为 / 4．(B) 凸起，且高度为 / 2． (C) 凹陷，且深度为 / 2．（D ）凹陷，且深度为 / 4． [ ]4 在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm ［ ］5 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅． (B) 换一个光栅常数较大的光栅． (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动．(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动． ［ ］6 在双缝衍射实验中，若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度an 3略微加宽，则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少． (B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多． (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变． (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少．(E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多． [ ]7 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． ［ ］8 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A) 是自然光．(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光．［ ］9 用频率为υ1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E k1；用频率为υ2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E k2．如果E k1 >E k 2，那么 (A) υ1一定大于υ2． (B) υ1一定小于υ2．(C) υ1一定等于υ2． (D) υ1可能大于也可能小于υ2． ［ ］10已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长 必须满足： (A) ≤)/(0eU hc ． (B) ≥)/(0eU hc ． (C) ≤)/(0hc eU ． (D) ≥)/(0hc eU ． ［ ］二 填空(每小题3分,共30分)1 一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm ．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____________________mm ．(设水的折射率为4/3)2 如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上，两劈尖角分别为θ1和θ2，折射率 分别为n 1和n 2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则θ1，θ2，n 1和n 2之间的关系是_____________．3 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620 mm 过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_____________nm ．(1 nm=10-9m)λn 1 θ1θ2n 24在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1≈589 nm) 中央明纹宽度为 4.0 mm，则2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________．5用波长为546.1 nm(1 nm =10-9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为θ=30°．则该光栅每一毫米上有_____条刻痕.6要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的______ 倍．7 已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max=_____________________．(h =6.63×10-34J·s，1eV =1.60×10-19J，m e=9.11×10-31kg) 8.直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光照度等于_______________; 边缘的光照度等于__________________。
上海理工大学《光学》考研模拟题
一、单项选择（每题 2 分，共 20 分） 1A；2A；3C；4C；5B；6B；7C；8A；9；10C。 二、填空（每题 2 分，共 10 分） 1. 540 ；2. 0.03 ；3. 30 ；4. 60 ；5. 正 。 三、问答（每题 10 分，共 30 分） 1. 求出每一个给定光阑或透镜边缘由其前面那部分光具组所成的象， 找出所有这些象和 第一个透镜对指定参考点所张的角，在这些张角中，找出最小的那一个，和这最小张角 对应的光阑就是有效光阑。 2. 双折射，全反射。 3. 频率相同、相位差恒定、振动方向几乎沿同一直线。 四、计算（每题 10 分，共 40 分） 1. 解：红点为物，在玻璃内部；人在玻璃球外观察，因此本题中，物空间折射率为 n=1.5， 像空间折射率为 n’=1.0 已知 s=r
= 6.626
×10-19J
3 10 8 10 E1=hv=hc/λ=6.626×10-34 3950 10
=5.032
×10 =3.15ev
-19
发光电子的最大初动能： Ek=E1-W=3.15ev-2.14ev=1.01ev 2 又由 Ek=1/2mv =evg 得：vg=mv/2e=Ek/e 代入数据得： vg =1.01 v
在中间宽度内取 k=1
可知第五级谱线缺级 所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到 I=0,±1, ±2, ±3, ±4 九条谱线。
3 10 8 10 六.解：1.E=hν=hc/λ=6.626×10-34 3000 10
4.14125ev=4.14ev 所以入射光中每个光子的能量为 4.14ev 2 2. 由 1/2mv =hv-w 得： 2 w=hv-1/2mv =4.14ev-2ev=2.14ev 所以钾的逸出功为： 2.14ev o 则光子能量 3. λ=3950 A
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10完善成像条件可以等价地表述为：1)( )；2) ( )；3) ( )。
11唯一能成完善像的光学元件是( )。一个右手坐标系的虚物，经一个屋脊棱镜的屋脊反射后，成( )坐标系的( )像。
12限制轴上物点成像光束宽度的光阑是( )，而( )在其基础上进一步限制轴外物点的成像光束宽度。
（A）正确
（B）错误
7一线偏振光通过λ／4波片后，出射光仍为线偏光。
（A）正确
（B）误
8一束右旋圆偏振光，从空气垂直入射到玻璃上，其反射光变为左旋圆偏振光。
（A）正确
（B）错误
9若圆偏光中电矢量的大小为A，它的光强是2A2；当该圆偏光经过一个偏振片后，它的光强变为以A2。
（A）正确
（B）错误
二、填空题
（A）正确
（B）错误
4干涉实验中，光源的允许宽度随照明波长的增大而增大，随干涉孔径角的增大而增大。
（A）正确
（B）错误
5在平行平板的双光束干涉中，干涉定域面位于无穷远处；平板越厚，中心条纹的干涉级次越高；入射光波长越长，条纹间隔越稀。
（A）正确
（B）错误
6在双缝衍射实验中，若保持双缝SA和SB的中心之间的距离d不变，而把两条缝的宽度α略微加宽，则单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目有可能变少。
16图解法求解或判断成像方向
17图解法求解或判断成像方向
18图解法求解或判断成像方向
19图解法求解或判断成像方向
20图解法求解或判断成像方向
[考研类试卷]工程光学模拟试卷3
一、判断题
请判断下列各题正误。
1两束频率相同、振动方向相同、传播方向相反的单色光波叠加后将会产生驻波现象。
（A）正确
（B）错误
2一束He-Ne激光从空气进入水中，则这束光传播速度变小，波长变小，因此颜色会发生变化。
（A）正确
（B）错误
3在双缝干涉实验中，若用一片能通过光的薄玻璃片将上缝盖住，干涉条纹将上移。
13近视眼将位于无限远的物点成像在( )，其远点在( )。若一折光度为-2D的近视眼，其调节能力为2D，当配戴了一付100度的近视镜时，能看清的范围是( )。
14望远物镜是一种( )、( )的光学系统，因此要校正的像差是( )、( )和( )，这些像差是与( )有关的。
三、解答题
15图解法求解或判断成像方向