中山大学信息光学习题课后答案--习题1
信息光学第二版课后答案-苏显渝版可修改全文
4如图所示的等腰直角三角形孔径放在透镜的前焦平面上，以单 位振幅的单色平面波垂直照明，试求透镜后焦面上的夫琅和费衍 射图样的复振幅分布。
y0 y0 x0
U(x, y)
1
jf
exp(
jkf
) e xp
j
k 2f
(x2
y
2
)
45 0 45
x0 a
x0
2
U0( x0 ,
y0 ) exp
0
其它
1.5 计算下列一维卷积
(1) (2 x 3) rect( x 1)
2
(2) rect( x 1) rect( x 1)
2
2
(3) com b( x) rect( x)
解（1）
(1) (2 x 3) rect( x 1) 1 ( x 3 ) rect( x 1)
2 z
2z
I
(0,0,
z
)
4
sin2
a 2
2
z
1 exp( j2x) 2 j exp( jx)sin x
2.1 焦距f=500mm，直径D=50mm的透镜将波长 632.8nm
的激光束聚焦，激光束的截面D1=20mm。试求透镜焦点处 的光强是激光束光强的多少倍？
解：设入射激光束的复振幅A0，强度为 I0 A02 通过透镜后的出
(1)
sinc4( x)
( ) ( )d
( )
1
1
0 (1 )2d 1 (1 )2d 2
1
0
3
(2)
sinc2( x)cos xdx
1 ( ) ( 1 )d 1 ( ) ( 1 )d
2
2
光学部分课后习题共53页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
光学部分课后习题
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景澈Βιβλιοθήκη 。7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
信息光学习题课大纲
信息光学习题课⼤纲《信息光学》习题课提纲2010年5⽉第⼀章傅⾥叶分析1. )]([d )()(00x f x x f x x =-?∞∞-δ（δ函数的筛选性）2. δ函数的坐标缩放性⽤公式表⽰为。
A ．()()y x ab by ax ,,δδ= B. ()()y x abby ax ,1,δδ=C.()?=b y a xab by ax ,,δδ D. ()=b y a x ab by ax ,1,δδ3. 给出下式的傅⽴叶变换(1)≤≤-=otherst t ,02/12/1,1)(rect [ )2/(sinc f ](2) ?)2exp(0x f i π[ )(0f f -δ ](3) =)})rect({rect(y x F ( ))s i n c (s i n c (Y X f f ) （4）{}=x f FT a π2cos ()()[]a x a x f f f f ++-δδ214. 傅⽴叶变换性质如果)()}({f G x g =F ,则 (1) )}({ax g F =[)/(1a f G a] 相似性定理(2) )}({a x g -F =[)(2f G e fa j π-] 傅⾥叶变换的位移定理5. 已知)()()(x g x h x f =*，证明若其中⼀个函数发⽣x 0的位移，有 )()()(00x x g x h x x f -=*- （卷积的平移不变性）证:因为∞∞--=*t t x h t f x h x f d )()()()( --3所以)('d )'()'('d )'()'(d )()()()(000'000x x g t t x x h t f t x t x h t f tt x h x t f x h x x f x t t -=--=--=--=*-?∞∞-∞∞--=∞∞-应⽤卷积定理求()()()x c x c x f 2sin sin =的傅⽴叶变换。
信息光学试题及答案
信息光学试题及答案一、选择题1. 光学成像的基本条件是：A. 物距等于像距B. 物距大于像距C. 物距小于像距D. 物距等于两倍焦距2. 光的干涉现象说明光具有：A. 波动性B. 粒子性C. 直线传播性D. 反射性3. 在全息照相中，记录的是：A. 物体的实像B. 物体的虚像C. 物体的像差D. 物体的光强分布二、填空题4. 光的衍射现象表明，光波在遇到障碍物或通过狭缝时，会发生______现象。
5. 光纤通信利用的是光的______原理，可以实现长距离、大容量的信息传输。
三、简答题6. 简述迈克尔逊干涉仪的工作原理。
7. 光学信息处理技术在现代通信中的应用有哪些？四、计算题8. 已知一个凸透镜的焦距为10厘米，物体距离透镜15厘米，求像的性质和位置。
9. 一个光源发出波长为600纳米的光，通过一个双缝干涉装置，求在屏幕上距离中心亮纹1毫米处的条纹间距。
五、论述题10. 论述光学信息存储技术的发展及其对未来信息技术的影响。
参考答案：一、选择题1. D2. A3. D二、填空题4. 衍射5. 总反射三、简答题6. 迈克尔逊干涉仪通过将一束光分成两束，分别照射到两个反射镜上，再反射回来，通过观察两束光的干涉条纹，可以测量光波的波长或物体的微小位移。
7. 光学信息处理技术在现代通信中应用广泛，如光纤通信、光电子器件、光存储技术等，它们提高了信息传输的速度和容量，降低了传输损耗。
四、计算题8. 根据透镜成像公式，1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。
代入数据得1/10 = 1/15 + 1/v，解得v = 30厘米，由于v > u，可知成像为倒立、放大的实像。
9. 根据双缝干涉条纹间距公式，Δx = λL/d，其中λ为波长，L为观察屏到双缝的距离，d为双缝间距。
由于题目中未给出L和d，无法直接计算条纹间距。
五、论述题10. 光学信息存储技术，如光盘存储、全息存储等，具有存储密度高、读取速度快、耐用性好等优点。
光学_中山大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
光学_中山大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.同频率的光波均匀介质中传播的波长与在真空中的波长相比
答案:
更短
2.视见函数的明场和暗场曲线相同。
答案:
错误
3.光波是一种横波。
答案:
正确
4.光在两个各向同性的介质表面发生反射和折射，下列说法正确的是
答案:
入射光和反射光在同一个平面_入射面和反射面法线平行_折射光和反射光在同一平面
5.当光由光密介质射向光疏介质时，发生全反射的条件是
答案:
入射角大于临界角_入射角等于临界角
6.表征光波时间周期性的量有
答案:
周期_频率。
光学课后练习题参考答案(2022年)
光学课后练习题参考答案（2022年）一、单项选择和填空题１．C2．B３．C4．B5．C6.C7.D8．A9．D10.B11.B12.A13．B14.C15．B16．B17.B18 .D19.D20．A21．A22．D23．A24．D25．C26．C27．C28．D29．D30.D31.C32．D33．A34．C35．A36．B38．D39．B40．B41．B42．B43．__ -0.2米______,____眼前0.2米_______。
44．两透明介质面上的反射损失__,__介质吸收的损失__反射面的光能损失__45．它能将自然光分解成两个分得较开光矢量相互⊥的线偏振光46.___50勒克斯;_________25.6勒克斯__________。
47．左，宽（宽或窄）。
48.n11n22．49.Sma某Ct愈好分波前法和分振幅法50.50051.1.26某10-3cm52.短波53.1.72某106m/m/.54.0.515cm55．12.5cm56．640057．1558.0.515cm59.6.7km60．4.8某10-7m61.4.332cm12．2.693eV62．振幅和位相63.__2________．__1/4____64．65．粒子数反转二、简答题1.答: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.答:双折射，全反射。
3.答:提示：把一个/4片和一个偏振片前后放置在光路中，迎着光的传播方向旋转偏振片，在旋转一周的过程中，若光强无变化则是自然光；若光强有变化且出现两次消光，则该束光便是圆偏振光。
4.答:提示：既能记录光波振幅的信息，又能记录光波相位信息的摄影称为全息照相。
其主要特点有：①它是一个十分逼真的立体像。
它和观察到的实物完全一样，具有相同的视觉效应。
信息光学第二章习题答案
自由空间传输只是附加了空间频率相关的相位，相
对振幅分布不变。
当
时， f
2 x
fy2
1 2
H
fx, fy
0 。这说明该系统是一个低
通滤波器。
其截止频率为：0
f
2 x
fy2
1
2.6、光场从入射面经自由空间传输至某一距 离后，在观测面上某点得到零强度分布。现 在入射面上先后放置两互补衍射屏，试问在 观测点处先后所得的强度有什么关系？说明 理由。
x0 z
y0
z
2
解：用单位振幅的单色平面波垂直照明模块，其 透射光场为：
Ut x, y t1 xt2 y
夫琅和费衍射远场光场分布为：
U (x0,
y0 )
1
i z
e e ikz
i
k 2z
[
x02
y02
]
{Ut (x,
y)}
1
i z
e e ikz
1 2
t20t1' 0
e e i2 fxx i2 fxx
1 4
t1'0t2' 0
ei2
f x x 2
fy y
ei2
f x x 2
fy y
ei2
f x x 2
f y y
ei2
f x x 2
f y y
2.4、试阐述傅里叶自成像与一般几何成像 的不同。
x02
y02
)
i z
Xf x
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习 题 1
1.1 试用MATLAB 画出下列非初等函数的图形。
(1) 3rect 1.5x -⎛⎫ ⎪⎝⎭；(2) 2sinc x ；(3) 2tri 3x -⎛⎫ ⎪⎝⎭
； (4) 2sgn 3x +⎛⎫ ⎪-⎝⎭；(5) 2step 4x -⎛⎫ ⎪⎝⎭
；(6) 3Gaus 5x -⎛⎫ ⎪⎝⎭。
1.2 用MA TLAB 画图1.3.1两个序列的δ函数。
1.3 画出函数21
1()sgn(cos )circ 22r f r ar l ⎡⎤⎛⎫=+⋅ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭
的图形，并求出各环带的半径。
1.4 写出下列各图中所示图形的函数表达式。
1.5 已知函数()rect(1)rect(1)f x x x =++-，求函数(1) (1)f x -；(2) ()sgn()f x x ⋅，并画它们的图形。
1.6 一般形式的高斯脉冲可定义为：20()e at A t A -=。
光学中，脉冲的宽度习惯上有2种定义，一是半极
在全宽度(FWHM)，一是光强峰值的1/e 处，求这二个宽度的关系。
1.7 已经连续函数()f x ，若00x a >>，利用δ函数可筛选出函数在0x x a =±的值，试写出运算式。
1.8 ()f x 为任意连续函数，0a >，求函数()()[()()]h x f x x a x a δδ=+--，并作出示意图。
1.9 ()f x 为任意连续函数，0a >，求下列函数：
(1) 0()()()g x f x ax x δ=- (2) 0()()comb(
)x x g x f x a
-=⋅ 1.10 证明下列各式。
(1) 11comb comb 22x x ⎛
⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
(2) sin(π)comb()lim sin(π)n n x x x →∞= (3) 1(,)(,)||ax by x y ab δδ=
(4) comb()comb()1(/,/)||n m ax bx x n a y m b ab δ∞∞
=-∞=-∞=--∑∑ (5) 1()cos()d 2πx x x δω∞-∞=⎰ (6) sin()()lim x x x
ωωδω→∞= 1.11 以高斯函数为序列定义δ函数。
1.12 证明：(1) 1(,)()πx y r r δδ=
；(2) 00001(,)(,)x x y y r r r δδθθ--=--； (3) (1)(1)()()d (0)x f x x f δ∞
-∞=-⎰
1.13 证明：(1) 01J ()J ()x x '=-；(2) J ()(1)J ()n n n x x -=-；
(3) 1/2J x =
1.14 求：(1)
0d J ()d ax x ；(2) 1d [J ()]d x ax x。