最新光学单元测试题

光学单元测试题

一、选择题

1. 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹?若在双缝中的一缝前放一红色滤光片

（

只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时

A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在

C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

D.屏上无任何光亮

2. 关于薄膜干涉，下述说法中正确的是

A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果

B.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果

C.干涉条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等

D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧

3..蚌壳内表面上有一薄层珍珠质，在白光照射下常会呈现美丽的色彩，这是（）

A. 光的色散现象

B.光的干涉现象

C.光的全反射现象

D.蚌壳凹面对光的会聚现象4?沙尘暴是由于土地沙化形成的恶劣气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗。这是由于发生沙尘暴时（）

A.只有波长较长的一部分光才能到达地面

B.只有波长较短的一部分光才能到达地面

C.只有频率较大的一部分光才能到达地面

D.只有能量较大的光子才能到达地面

5.某学习小组把三块两面平行玻璃板放在一起做了如图所

示的空心三棱镜，然后

从右侧玻璃板射出，该小组同学有以下几种猜想, ）

E.出射光线向顶角偏折

D.以上说法都不对

6?某同学在学习了光的干涉后进行了如下实验：在学校实验室借了两只小手电筒

和一个光屏，然后让这两只手电筒发出的光照射到光屏的同一位置，但他却没有看到光的干

涉条纹，于他沮丧地问老师这是为什么，如果你是老师你应该怎样回答他（

A.手电筒射出的光不是单色光

B.周围环境的漫反射光太强

C.干涉图样太小看不清楚

D.两个光源并不是相干光源

7.在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向

一块平行平面玻璃砖（玻

璃较厚），经折射分成两束单色光a、b,已知a光是红光，而b光是蓝光，你认为图中哪个光路图

是正确的（

让一束单色光从左侧玻璃板射入,

其中你认为正确的是（

A.出射光线向底边偏折

C.出射光线与入射光线平行

n c D

）

D .一片自光

）&某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到（

A.上紫下红的彩色光带 B .上红下紫的彩色光带 C .外红内紫的环状光带

9、把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图）。现用单色光垂直于平

面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹，那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是（）

A.两束干涉光是a，b面反射形成的；

B.干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆；

C.两束干涉光是b，c面反射形成的；

D.干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆。

10.在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（）

A.很小的不透明圆板 B .很大的中间有大圆孔的不透明挡板

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C.很大的不透明圆板

D

?很大的中间有小圆孔的不透明挡板

11 ?某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光屏上呈现出蓝、暗相间的 平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为 △ X 。你认以下结论中正确的是 （ ） A.单缝到双缝间的距离越大， △ x 就越大 B .双缝之间的距离越大， △ x 就越大 C.双缝到光屏之间的距离越大， △ x 就越大 D .双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，

△ x 就增大

12.

利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含

糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着 射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度 二, 这一角度称为“旋光角”，二的值与糖溶液的浓度有关。将 r 的测量 值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。

如图所示，S 是

自然光源，A 、B 是偏振片，转动B ，使到达0处的光最强，然后 将被测样品P 置于A 、B 之间，则下列说法中正确的是 （） ' ::

匕

A.到达处0光的强度会明显减弱

B. 到达0处光的强度不会明显减弱

C. 将偏振片B 转动一个角度，使得 0处光的强度最大，偏振片转 B 过的角度等于二

D. 将偏振片A 转动一个角度，使得 0处光的强度最大，偏振片 A 转过的角度等于- 、填空题

二、计算题 17. 用波长为0.51的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条

纹

，测得两明条纹间距为 0.5mm ,将该装置放到水中并

13. 用包括红光、绿光、蓝光三种色光的复色光做双缝干涉实验

,所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最近的干涉条纹是

14. 某学习小组在学习了光的色散后，做了如下实验：把四个大小完全一样的红色、黄色、绿色、紫色玻璃球置于 个大烧杯的底部，且排列成一排，并向玻璃杯中注入一定深度的水，然后从水面上方垂直俯视各小球，你认为 小球的视觉深度最浅。

15. 某同学在做完测定玻璃折射率的实验后，突发奇想，他说受到实验中光路侧移的启 示，设计了一个玻璃厚度检测仪，可以用来检测玻璃厚度是否均匀，原理大致是：固定

一束激光A0以不变的入射角0 1照射到MN 表面，折射后从PQ 面射出，最后出射光线照 射到光电管C 上，光电管C 可将光信号转变为电信号， 如图所示，依据激光束在 C 上移

的距离，可确定玻璃管厚度的变化，若某次检测中发现光斑在

C 上左移了 △ S ,则此玻

璃的厚度与原来相比变 _______ 。

16. 用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离 L 1=100mm

双缝与屏的距离 L 2=700mm 双缝间距d =0.25mm 。用测量头来测量亮纹中心的

距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如 图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的 读数。

（1）分划板的中心刻线分别对准第 1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第

1条时读数

X 1= ______ mm 对准第 4条时读数 X 2= _______ mm

（2）写出计算波长 入的表达式，X = _______ n m.

光源

（甲

）

第1条时读数

第4条时读数

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改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻明条纹间距仍为0.5mm,若水的折射率为4/3,求此红光的频率.

参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，全部选对得4分，漏选得2分, 错选或不答者得0分）

题号123456789101112

答案C AD B A C D B B BC D C ACD 、填空题（4分每空，共24分，请把正确答案填在相应的横线上）

13. 蓝光14. 紫色15. 厚

16. （1）2.192 7.867 （2）676

三、计算题（本题28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分?有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

17.已知绿光的波长、=0.51」m =5.1 10J m，绿光两明条纹间距为.风=0.5口口=5 10^m,红光两明条纹间距

为.'X2=0.5mm=5 10°m,设双缝间距为d ,双缝到屏的间距为L ,绿光在水中的波长为匕.

4 I

水的折射率n ，相邻两明条纹间距为x ■

3 — d

则在空气中对绿光有：x^ — ^ , 在水中对红光有：厶x2 = L，2

d d

由以上两式可得：，2=、=5.1 10"7m由波速公式，在水中对红光有v = ■ 2f红，

C C 14

且n ，则红光的频率f红 4.41 10 Hz

v n '2

高二物理光学单元测试题

一、填空题

1、发生下列有关光现象的各种说法中正确的是（）

①雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象，游乐园的“哈哈镜”使人成像变形这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的

折射等几何光学知识就完全可以解释清楚

②水面上的油膜呈现出彩色条纹，小孔成像，光的色散这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知

识就完全可以解释清楚

③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象性

④泊松亮斑和和光的偏振仅能反映出光的波动性

A、①②③ B 、②③④ C 、①③④ D 、①②④

2、光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导

纤维的说法正确的是

A、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用

B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射

C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

D内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

3、水平地面上物体M将站在A处的人的视线挡住，如图所示，为了能看到M后面的地面，在上方

水平放一平面镜，且反光面对着地面，A处的人为了看到M后面距M较近的地方，他应该（）

A.将平面镜平行上移 B .将平面镜平行下移C.将平面镜水平左移 D.人向靠近M方向移动

4、光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它"

的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化的热能，这种镀膜技术的物理学依据是（）

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A.光的直线传播 B .光的粒子性C .光的干涉D .光的衍射

5、如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）

A. 干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

B. 干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

C. 牛顿环正中心的大圆是一个亮斑

D. 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的

6、如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三梭镜的一个直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于

AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（

）

人射光

力乡莎莎

甲乙

A. 紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽

B. 紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽

C. 红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽

D. 红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽

8自从1862年麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在、1888年赫兹通过实验证实了电磁波

的存在后，禾U用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷

达,

以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化. 下列有关的说法中正确的是（）

A. 无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速c

B. 微波在传播过程中遇到金属导体时，会在其中产生相应的感应电动势或感应电流

C. 手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物

D. 在无线电通讯中，声音信号通常要通过检波加载在高频信号上后，才向外发射

9、在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回

答如下：①c光的频率最大；②a光的传播速度最小；③b光的折射率最大；④a光的波长比b光的短。根据老师的假定，以

上回答正确的

是

A.①② B .①③ C .②④ D .③④

10、如图所示，只含有两种单色光的复色光束PQ沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱体后,

被分成QA和QB两束，沿图示方向射出。则下列判断正确的是（）

A. 经反射和折射后的光线QA QB均为偏振光；

B. 若PQ是由红光和紫光组成的，则QA为紫光，QB为红光；

C. 这两种单色光在玻璃中传播时，QA光的传播速度较小

D. 若用这两种单色光分别进行光的干涉实验，则QA光束的干涉条文间距小

11、如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自

通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）.则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依

次是（）

A.红黄蓝紫 B .红紫蓝黄 C .蓝紫红黄 D .蓝黄红紫

mill mini IIIIIIII

mu

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a

标准样板

厚玻璃板

精品文档加滤光片产生的，对检查中所观察到的干涉条纹下列说法正确的是

（

）

A.

形成的条纹是等间距明暗相间的条纹

B. 形成的条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光叠加而成的

C. 若将a板顺时针转动，则可以看到条纹间距变宽

D. 若看到条纹向劈尖方向弯曲，则该处厚玻璃板下凹

二、实验题

13、在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：

A.白炽灯B .双窄缝片C .单窄缝片D .滤光片E.毛玻璃光屏

（1）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是（填字母）_________

（2）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中亮纹a、c的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示.其中表示a纹位置（图甲）的手轮读数为mm , c纹位置（图乙）的手轮读数为mm 。

（3）已知双缝间的距离为0.18 mm，双缝与屏的距离为500 mm,则单色光的波长为

甲乙

14、在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa'、

bb'与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。

他们的其他操作均正确，且均以aa '、bb'为界面画光路图。

则甲同学测得的折射率与真实值相比________ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）丙同学测得的折射率与真实值相比___________________

三、解答题

15、激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间

隔厶t、双缝到屏之距离I以及相邻两条亮纹间距x。若所用激光波长为■，求该实验确定物体运动速度的表达式。

b c a b c

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16、如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束光A0以入射角i照射到液面上，反射光0B射到水平的光屏上，屏上用一定的装置将光信号转变为电信号，电信号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现光点B在屏上向右移动了△ s的距离到B',则液面如何变化？变化了多少？

信息光学复习重要知识点

1.常用的非初等函数：矩形函数、Sinc函数、三角形函数、符号函数、阶跃函数、圆柱函 数。 2.δ函数的定义：a.类似普通函数定义b.序列极限形式定义c.广义函数形式定义 δ函数的性质：a.筛选性质 b.坐标缩放性质 c.可分离变量性 d.与普通函数乘积性质 4.卷积，性质：线性性质、交换律、平移不变性、结合律、坐标缩放性质 5.互相关，两个函数f(x,y）和g(x,y)的互相关定义为含参变量的无穷积分 6.惠更斯-菲涅尔原理：光场中任意给定曲面上的诸面元可以看作是子波源，如果这些子 波源是相干的，则在波继续传播的空间上任意一点处的光振动都可看作是子波源各自发出的子波在该点相干叠加的结果。 7.基尔霍夫理论：在空域中光的传播，把孔径平面上的光场看作点源的集合，观察平面上 的场分布则等于他们所发出的带有不同权重的因子的球面子波的相干叠加。 8.角谱理论：孔径平面和观察平面上的光场分布都可以分别看成是许多不同方向传播的单 色平面波分量的线性组合。 9.点扩散函数：面元的光振动为单位脉冲即δ函数时，这个像场分布函数叫做~。 10.菲涅尔衍射成立的充分条件： 传递函数： 11.泰伯效应：当用单色平面波垂直照明一个具有周期性透过率函数的图片时，发现在该透 明片后的某些距离上出现该周期函数的现象，这种不用透镜就可以对周期物体成像的现象称为~。 12.夫琅禾费衍射： 13.衍射受限系统：不考虑系统的几何像差，仅仅考虑系统的衍射限制。 14.单色信号的复表示：去掉实信号的负频成分，加倍实信号的正频成分。 多色信号的复表示： 16.如果两点处的光扰动相同，两点间的互相干函数将变成自相干函数。 18.光学全息：利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光 波前的全部信息都储存在记录介质中，做记录的干涉条纹图样被称为“全息图”，当用光波照射全息图时，由于衍射原理能能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维像，这个波前记录和重现的过程成为~ 19.+1级波（虚像），-1级波（实像），±1级波（赝像） 20.从物光与参考光的位置是否同轴考虑：同轴全息、离轴全息。 从记录时物体与全息图片的相对位置分类：菲涅尔全息图、像面全息图、傅里叶变换全息图。 从记录介质的厚度考虑：平面全息图、体积全息图。 21.菲涅尔全息图：记录平面位于物体衍射光场的菲涅尔衍射区，物光由物体直接照到底片 上 傅里叶全息图：物体或图像频谱的全息记录。

常见的光学仪器单元测试题及答案

常见的光学仪器单元测试题 1．显微镜能对微小的物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别做为物 镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是 A 、物镜成正立、放大的虚像 B 、物镜和目镜都成实像 C 、物镜和目镜都成虚像 D 、目镜成正立、放大的虚像 2．下列物理现象中：①老人用放大镜看书；②在岸上看水中的鱼；③太阳灶烧水： ④水中的筷子变弯．其中属于光的折射的是 A 、①②③ B 、①②④ C 、①③④ D 、②③④ 3．在放映幻灯片时，要使得银幕上的像更大一些，下列操作中正确的是 A 、使幻灯机靠近银幕，并使幻灯片与镜头的距离变大 B 、使幻灯机远离银幕，并使幻灯片与镜头的距离变大 C 、使幻灯机靠近银幕，并使幻灯片与镜头的距离变小 D 、使幻灯机远离银幕，并使幻灯片与镜头的距离变小 4．如图B4-5，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图．下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是 A 、可能是酒具有化学显影作用 B 、可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片在一倍焦 距以内，成放大的虚像 C 、可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像 D 、可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像 图一 5．如图二所示，虚线框内的一透镜，MN 为透镜的主光轴，O 是透镜光心，a （双箭头）和b(单箭头）是射向透镜的两条光线．已知光线a 通过透镜之后与MN 交于P 点，光线b 通过透镜之后与MN 交于Q 点..由图可知，下列说法中正 确的是: A 、透镜是凸透镜，距离OP 小于焦距 B 、透镜是凸透镜，距离OP 大于焦距 C 、透镜是凹透镜，距离OQ 小于焦距 D 、透镜是凹透镜，距离OQ 大于焦距 图二 6．在下列图三中，哪个能正确表示光从空气斜射入水中的情况 图三 7．某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录并绘制了物体离

重庆理工大学信息光学试卷

信息光学 一、 填空题（共30分，每空2分） 1. 与微波一样，光波是一种＿＿＿＿＿波，其在真空中的速度＿＿＿＿＿米/秒。 2. 从傅立叶光学的角度看，透镜的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3. 全息术包括物光波前的纪录和再现两个过程，全息照片同时记录了波前的＿＿＿信息和＿＿＿信息。 4. 光学成像系统分相干光学成像系统和非相干光学成像系统，相干光学成像系统的传递函数称＿＿＿，非相干光学成像系统的传递函数称＿＿＿。 5. 全息记录的原理不仅可用于光波波段，也可用于电子波， 、 和声波等，只要波动过程在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。 6. 若ν? 和ν 分别表示光波的波长范围和平均波长，则准单色光需要满足的条件是 。 7. 正弦型振幅全息图透射率为01cos2t t t x πξ=+，其中t 0是平均透射率，t 1是调制幅度。在最佳的理想情况下t 0＝ 1/2，t 1＝1/2。该情况下可得最佳衍射效率为 。 8. 菲涅耳近似其实质是用 来代替球面的子波；夫琅和费近似实质是用 来代替球面子波。 9. 关于成像质量的评价，主要有两种方法： 和 。 二、 简答题（共20分） 1、 简述标量衍射理论适用的条件。（6分） 2、 简述阿贝成像的原理（6分） 3、 根据二元滤波所作用的频率区间可将二元振幅滤波器分为哪几类？并简要说明其特点。（8分） 三、 证明题（16分，每题8分） 1、 证明傅立叶变换变换关系式： F{rect()rect()}=sinc()sinc()x y x y f f 2、 一个函数的“等效面积”XY ?可定义为 (,)(0,0) XY g x y dxdy g ∞∞ -∞-∞ ?= ??， 而g 的“等效带宽”则通过它的变换式G 由下式定义： (,)(0,0) X Y X Y X Y f f G f f df df G ∞∞ -∞-∞ ?= ??。 证明： 1X Y XY f f ???=。 四、计算题（共34分） 1、 已知一平面波的复振幅表达式为(, ,)exp[(234)]U x y z A j x y z =-+，试计算其波长λ 以及沿x ，y ，z 方向 的空间频率。（8分） 2、 若光波的波长宽度为λ? ，频率的宽度为ν ?，试证明： ν λ ν λ ??= 。式中 ν和λ分别为该光波的频率和波长。 对于波长632.8nm 的He-Ne 激光，波长宽度8210nm λ-?=?，试计算它的频率宽度和相干长度。（10分） 3、 求下图所示的衍射屏的夫琅和费衍射图样的强度分布。设衍射屏由单位振幅的单色平面波垂直照明。（10分）

初中光学综合测试题含答案

初中物理光学综合测试卷 一、选择题：（共24分，每小题2分，1、2题为双选,其余为单选） 1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是( ) A．“海市蜃楼” B.“杯弓蛇影” C.“凿壁偷光” D.“立竿见影” 2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是( ) A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像 C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像 3、晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让 手电筒的光正对着平面镜照射，如图2所示，则从侧面看去：（）图1 A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 4、夜晚，人经过高挂的路灯下，其影长变化是（） A．变长 B.变短 C.先短后长 D.先长后短图2 6、光从空气斜射向水面发生折射时，图3所示的光路图中正确的是( ) 图3 7、潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是( ) A. 景物的虚像，像在景物的上方 B. 景物的实像，像在景物的下方 C. 景物的实像，像在景物的上方 D.景物的虚像，像在最物的下方 8、如图4所示，小明家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的全身像应是图中的（） 图4 图5 9、如右上图5所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（） A、向右移动 B、向左移动 C、不动 D、无法确定 11、图6所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( ) 图6

二、填空题（共30分，每空1分） 13、都说景德镇瑶里风光很美“鱼在天上飞，鸟在水里游”，这美景奇观中的“鱼”是由于 光的形成的像；“鸟”是由于光的形成的像。 14、1997年3月9日，在我国漠河地区出 现了“日全食”现象，图7中表示日 全食对太阳、地球、月球的位置，则 图中的A是，B是。 这是由于形成的。图7 15、太阳发出的光到达地球需要500s，地球与太阳间的距离约为km。 16、如图8所示，将一块厚玻璃放在一支铅笔上，看上去铅笔似乎被分 成了三段，这是光的现象。 17、一条光线垂直射向平面镜，反射光线与入射光线 的夹角是度，若保持光的传播方向不变， 而将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线 又与入射光线的夹角是度。图8 19、丹丹同学身高1.5m，站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为_______m，像高是 m；若将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后1m处如图10所示，这时她_______（填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。若她以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为m/s，像的大小（填变大、变小或不变）。 图10 图11 20、图11为光从玻璃斜射人空气的光路图,由图可知，反射角是度，折射角是 度。 三、作图或简答题（共18分，每小题2分） 23、平面镜反射光的方向如图14所示，请你在图上作出入射光线并标明入射角的 大小。 24、根据平面镜成像的特点画出图15中物体AB在平面镜MN中所成的像。 25、如图16所示，AB是由点光源S发出的一条入射光线，CD是由S发出的另一条入射光 线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 图14 图15 图16 26、如图17所示，太阳光与水平面成60度角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，

信息光学试卷及复习资料

总分 核分人 卷号：A 信息光学试题 题 号 一二三四五六七八九十题 分 30203812 得 分 注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线 外者，试卷作废 一单项选择题（10x3=30分） 1.下列可用来描述点光源的函数是（）； （A）矩形函数；（B）三角型函数； （C）函数；（D）圆柱函数；2. 设其中大括号前面的 表示正傅立叶变换算符，关于傅立叶变换的基本定理，下列关系错误的是（）； （A） （B） （C） （D） 3. 波长λ的单位振幅平面波垂直入射到一孔径平面上，在孔 径平面上有一个足够大的模板，其振幅透过率为 ，则透射场的角谱为（）； (A) ； (B) ； (C) ； (D) ； 4. 三角孔的衍射图样的形状为（）； (A) 三角形；(B) 十字形；(C) 星形；(D) 矩形 5. 某光学系统的出瞳是一个边长为D的正方形，其出瞳到像 ☆ ☆

面的距离为，若用波长为的相干光照明，则其相干传递函数为（）； (A)； (B); (C)； (D)； 6. 关于光学全息的下列说法，错误的是（）； (A) 全息照相记录的是干涉条纹； (B) 全息照片上每一点都记录物体的全息信息； (C) 全息照相记录的是物体的像； (D) 全息的波前记录和再现的过程，实质上是光波的于涉和衍射的结果； 7. 要想再现出菲涅耳全息图的原始像，其再现条件为（）； (A) 用原参考光进行再现；(B) 用白光进行再现； (C) 用共轭参考光进行再现；(D) 用原物光进行再现；；8. 设物光波函数分布为，其频谱函数为，平面参 考光是位于物平面上（0，－b）点处的点光源产生的，将其放在透镜的前焦面记录傅里叶变换全息图，则傅里叶变换全息图的复振幅透过率函数为( ）； (A) (B) (C) (D) 9. 对一个带宽为的带限函数在空间 域范围内进行抽样时，满足抽样定理所需的抽样点数至少为（）； (A) ; (B) ; (C) ; (D) ; 10. 为了避免计算全息图的各频谱分量的重叠，博奇全息图要 求载频满足（）； A ; B ; C ; D ；二填空题（共10x2=20分） 11. ，其中F表示傅里叶变换。

信息光学试卷(A)

B 卷 第 1页 蚌埠学院2013—2014学年第二学期 《信息光学》期末考试试题（B ） 注意事项：1、适用班级：11级光信息科学本 2、本试卷共1页。满分100分。 3、考试时间120分钟。 4、考试方式：“闭卷” 一、选择题（每小题3分，共24分） 1、Sinc 函数常用来描述（ ）的夫琅和费衍射图样 A 、圆孔 B 、矩形和狭缝 C 、三角形 D 、其它形状 2、卷积运算有两种效应，一种是展宽，还有一种就是被卷函数经过卷积运算，其细微结构在一定程度上被消除，函数本身的起伏振荡变得平缓圆滑，这种效应是（ ） A 、锐化 B 、平滑化 C 、放大化 D 、缩小化 3、函数rect(x)rect(y)的傅立叶变换为（ ） A 、),(ηεδ B 、1 C 、)(sin )(sin ηεc c D 、)sgn()sgn(ηε 4、光学成象系统类似一个（ ）滤波器，它滤掉了物体的高频成分，只允许一定范围内的低频成分通过系统，这正是任何光学系统不能传递物体全部细节的原因。 A 、高通 B 、低通 C 、带通 D 、带阻 5、光学传递函数是非相干光学系统中（ ）的付里叶变换。 A 、复振幅点扩散函数 B 、光强 C 、强度点扩散函数 C 、相干点扩散函数 6、衍射受限成像系统，出瞳是边长为l 的正方形，则相干传递函数的截止频率是（ ） A 、i c d l λρ2= B 、i c d l λρ22= C 、i c d l λρ2= D 、i c d l λρ= 7、()x rect 的自相关函数的峰值出现在（ ） A 、1 B 、2 C 、3 D 、0 8、通过全息技术可以记录物体的全息图，光波再次照明全息图。由于（ ）可产生 物体全部信息的三维象。 A 、干涉效应 B 、衍射效应 C 、投影效应 D 、其它效应 二、名词解释（每小题5分，共20分） 1、线性移不变系统 2、光学传递函数 3、脉冲响应，点扩散函数 4、傅立叶变换全息 三、计算题（每小题5分，共15分） （1）() )1(142-*-x x δ （2）)4()23 ( -*+x x rect δ （3）求)()6 (61)(x rect x comb x f *=的频谱函数 四、综合题（共41分） 1、单色平面波的复振幅表达式为()????????? ??++=z y x j A z y x U 14314214 1exp ,,，求此波在传播方向的空间频率以及ζηε,,。（10分） 2、用单位振幅的单色平面光波垂直照射一半径为1的圆孔，试分析其夫琅禾费衍射光场的光强分布。 (已知夫琅禾费衍射公式)],([2exp )exp(1),(0002 2y x U z y x jk jkz z j y x U F ????? ? ?+=λ）（12分） 3、设有一透镜带有一mm 2020?的方形光阑，像距为mm 40，设入射波长为m μ6328 .0，试求：在相干光照明下，该透镜的相干传递函数和截止频率。（10分） 4、制作一全息图，记录时用的是氩离子激光器波长为488.0nm 的光，而成像时则是用He-Ne 激光器波长为632.8nm 的光：设,10,2,00cm z z z z r p ==∞=问i z 是多少？放 大率M 是多少？（已知1012121-??? ? ??±=z z z z r p i λλλλ 1 20101--=p r z z z z M λλ ）（9分） 装 订 线 内 不 要 答 题

光学综合测试卷

光学综合测试卷 一、填空题：(每空1分，共35分) 1．古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映明月”说的就是光的现象． 2．在较小的室内给学生测视力，校医把一块平面镜竖直挂在距视力表3 m远的对面墙上，用视力表在平面镜中的像测视力，从而解决了测视力距离是5m的难题．当测你的视力时，你应该站在平面镜正前方m处，视力表在镜中像的大小与视力表的实际大小 (选填“相等”或“不相等”)． 3．李明同学用蓝色墨水笔在白纸上写了一些字，他在只有红色灯光的暗室里，看到的纸是色，看到的字是色．观看电影时，我们能从各个角度看到银幕上的景象，是由于发生了光的反射．同时，我们能分辨出银幕上不同人物的声音，是因为他们的不同． 4．身高1．5m、体重为500N的小明，站立在路灯下的某处，若每只鞋的触地面积为100cm2，则此时他对地面的压强为Pa，他在灯光下的影子是光的产生的现象．在某个时刻，小明的影长为1．5m，如图所示．若他以1m／s的速度匀速沿平直路面远离路灯而去，2s后影长为2m，则路灯离平直路面的高度为m． 5．植物光合作用是将能转化为能；太阳能发电站是将能转化为能．若用放大镜在烈日下照射一根火柴头，一会儿，火柴头燃烧起来，则这里能转化为能。我们周围有很多利用电能发光的灯．有的利用灯丝的高温而发光，如灯；有的灯有灯丝，但是不靠灯丝发光，如灯；有的灯根本没有灯丝，通电后也能发光，如灯． 6．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的．如图光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向(选项“左”或“右”)移动． 7．如图所示，MM’是空气和玻璃的界面，一束光线射到界面上发生反射和折射，则MM’的边是空气，入射光线是，反射光线是，折射光线是．在空碗里放一枚硬币，当碗内盛满水时，看上去碗底的硬币深度要比实际深度要些(选填“深”或“浅”)，这是由于光的的缘故．

2020-2021备战中考物理光学问题求解方法综合练习题附答案

一、初中物理光学问题求解方法 1．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） A ．利用了这一原理制成了照相机 B ．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．从图中可以看到，蜡烛物距20cm u =，像距30cm v =，可知u v <，而照相机的是u v >，A 错误； B ．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B 错误； C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确； D ．由题意可知10cm f >，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，此时5cm u =，u f <，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误． 2．在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（ ）

光学期中测试

《光学》期中测试 一、单项选择题. (3×10=30分) 1． 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 2 ，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 [ B ] （A ）（r 2+n 2t 2）－(r 1+n 1t 1)； （B ）[r 2+(n 2－1)t 2－[r 1+(n 1－1)t 1 ]； （C ）(r 2－n 2t 2)－(r 1－n 1t 1)； （D ）n 2t 2－n 1t 1。 2． 如图所示，折射率为n 2 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方 的透明介质的折射率分别为n 1和n 3 。已知n 1< n 2 < n 3 λ束①与②的光程差是 [ A ] （A ）2 n 2e ； （B ） 2 n 2e - ? λ ； （C ） 2 n 2e - λ ； （D ） 2 n 2e - ? n 2 λ。 3．用白光源进行杨氏双缝干涉实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片 遮盖另一条缝，则 [ D ] （A ）纹的宽度将发生改变； （B ）产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹； （C ）干涉条纹的亮度将发生变化； （D ）不产生干涉条纹。 4． 把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置当平凸透镜慢慢的向上平移时， 由反射光形成的牛顿环 [ B ] （A ） 向中心收缩，条纹间隔变小； （B ） 向中心收缩，环心呈明暗交替变化； （C ） 向外扩张，环心呈明暗交替变化； （D ） 向外扩张，条纹间隔变大。 5．在单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度b 稍稍变宽，同时使单缝沿y 轴正方向作为微小位移， 则屏幕上的中央衍射条纹将 [ C ] （A ） 变窄，同时向上移； （B ） 变窄，同时向下移； （C ） 变窄，不移动； （D ） 变宽，同时向上移； （E ） 变宽，不移动。 S S ① 3

光学单元测试题(含详解答案) doc

第十四章光学章末自测 时间：90分钟满分：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．下列现象中属于光的干涉现象的是() A．天空出现彩虹 B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 C．阳光通过三棱镜形成彩色光带 D．光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹 解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射． 答案：B 2．红光和紫光相比() A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c 可知在同一种介质中 n 红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误． 答案：B 3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔．设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是() A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关 解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A、D对．答案：AD 4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是() A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析：一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确． 答案：BD

信息光学参考答案

名词解释 单色平面波 波函数E 取余弦或正弦形式，对应的光波等相面为平面，且等相面上个点的扰动大小时刻相等的光波称为单色平面波。 光学全息 利用光的干涉原理将物体发出的特定光波以干涉条纹形式记录下来，使物光波前的全部信息都贮存在记录介质中形成全息图，当用适当光波照射全息图时，由于光的衍射原理能重现原始物光波，从而形成与原物相同的三维像的过程称为光学全息。 色模糊 由于波长不同而产生的像的扩展的现象叫做像的色模糊。 范西泰特—策尼克定理 指研究一种由准单色（空间）非相干光源照明而产生的光场的互强度，特别指研究干涉条纹可冗度。 11222(,) exp()2(,;,)(,)exp ()()j J x y x y I j x y d d z z ψπαβαβαβλλ+∞-∞?? = -?+??????? 其中 22 2222221121[()()]()x y x y z z ππψρρλλ= +--=- 12ρρ分别是点11(,)x y 和点22(,)x y 离光轴的距离 基元全息图 指单一物点发出的光波与参考光波干涉所形成的全息图。 彩虹全息 只利用纪录时在光路的适当位置加一个夹缝，使再现的同时再现狭缝像，观察再现像将受到狭缝再现像的调制，当用白光照明再现时，对不同颜色的光波，狭缝和物体的再现像位于不同颜色的像，犹如彩虹一样的全息图。 判断 1.衍射受限系统是一个低通滤波器。 2.物 000(,)x y μ通过衍射受限系统后的像分布(,)i i i x y μ是000(,)x y μ的理想像和点扩散 (,)i i h x y 的卷积。 3.我们把(,)H ξη称为衍射受限系统的想干传递函数。 4.定义：()()f x h x 为一维函数，则无穷积分 ()()()()() g x f h x d f x h x ααα+∞ -∞ =-=*? 5.二维卷积 (,) (,)(,)(,)(,)(,) g x y f h x y d d f x y h x y αβαβαβ+∞-∞= --=*?? 6.1,()()() ,x x x x x a rect rect a a a a a o ?-≤?*==Λ???其他 7.透镜作用 成像；傅里叶变换；相位因子。

激光物理学

第一章激光的基本概念 §1.1时间相干性和空间相干性 １．相干时间 ２．相干面积 ３．相干体积 §1.2光波模式和光子状态 １．光波模式 ２．光子及其状态 §1.３光与物质的相互作用 １．光与物质相互作用的三过程(自发辐射受激吸收受激辐射)２．爱因斯坦系数间的关系 ３．光子简并度 ４．激光器与起振条件 第二章腔模理论的一般问题 §2.1变换矩阵 １．变换矩阵的基本性质 ２．变换矩阵各元素的意义 §2.2腔的稳定性问题 １．稳定性条件 ２．等效方法 §2.3腔的本征模式 §2.4腔的损耗 1. 平均单程损耗因子 2．光子在腔内平均寿命 3．无源谐振腔的品质因数Q 4．本征振荡模式带宽 第三章稳定球面腔 §3.1共焦腔的振荡模 §3.2光斑尺寸和等价共焦腔 §3.3衍射损耗及横模选择 §3.4谐振频率，模体积和远场发散角第四章高斯光束 §4.1 厄米高斯光束和拉盖尔高斯光束§4.2 高斯光束的q参数 第五章非稳定腔 §5.1 非稳定腔的谐振模 §5.2 几何放大率和功率损耗率 §5.3 单端输出虚共焦腔的设计 第六章电磁场和物质相互作用 §6.1 线性函数 1. 定义 2.自然加宽和碰撞加宽N 3. 多普勒加宽

4. 综合加宽 §6.2 速率方程组 1.三能级系统 2.四能级系统 第七章增益饱和与光放大 §7.1 发射截面和吸收截面 §7.2 小信号增益系数 §7.3 均匀加宽工作物质的增益饱和 1. 反转集居数的饱和 2. 均匀加宽大信号增益系数 §7.4 非均匀加宽工作物质的增益饱和 1. 加宽大信号增益系数 2. 强光作用下弱光的增益系数 第八章激光振荡理论 §8.1激光器的振荡阈值,阈值反转集居数密度 §8.2连续激光器或长脉冲激光器的阈值泵浦功率§8.3多模激光器 §8.4 频率牵引 第九章激光的半经典理论 §9.1处理方法 §9.2 密度矩阵 1.定义 2.性质 §9.3 集居数运动方程迭代解 1. 静止原子的单模理论 2. 运动原子的单模理论 3. 静止原子的多模理论 4. 环形激光器 5. 塞曼激光器 第十章激光的量子理论 §10.1 辐射场的量子化 §10.2 相干态 §10.3 相干态的几个性质 §10.4 约化密度矩阵 §10.5 原子和辐射场的相干作用 §10.6 主方程 §10.7 振荡阈值和增益饱和 §10.8 光子统计 §10.9 内禀线宽 §10.10 激光场的光强涨落 第十一章相干光学瞬态效应 §11.1 二能级系统和辐射场相互作用 §11.2 相干瞬态光学过程 §11.3 相干双光子过程

选修光学测试题

选修3-4光学测试题 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内. 1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是 A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑 B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑 C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像 D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的 2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长

3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光 B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.单色光就是偏振光 4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A.4 d B. 4 nd C.4d D.4nd 5.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是 6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干

信息光学试题--答案

信息光学试题 1. 解释概念 光谱：复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，按波长（或频率）的大小依次排列的图案。 干涉图：在一定光程差下，探测器接收到的信号强度的变化，叫干涉图。 2. 傅里叶光谱学的基本原理是干涉图与光谱图之间的关系，是分别用复数形式 和实数表示之。 复数形式方程： 实数形式方程： 3. 何谓Jacquinot 优点?干涉光谱仪的通量理论上约为光栅光谱仪通量的多少 倍？ Jacquinot 优点是：高通量。 对相同面积、相同准直镜焦距、相同分辨率，干涉仪与光栅光谱仪通量之比 为 对好的光栅光谱仪来说，由于 则 即干涉仪的通量为最好光栅干涉仪的190倍。 4. 何谓Fellgett 优点？证明干涉光谱仪与色散型光谱仪的信噪比之比为 2/1)/()/(M N S N S G I =，M 为光谱元数。 Fellgett 优点：多重性。 设在一扩展的光谱带1σ —2σ间，其光谱分辨率为δσ，则光谱元数为 δσσδσσσ?=-=21M 2()() (0)1[]2i R R B I I e d πσδσδδ∞ --∞=-?()0()(0)1(tan ){[]cos(2)}2R R B cons t I I d σδπσδδ∞=-? '2() M G E f l E π≈'30f l ≥

对光栅或棱镜色散型光谱仪，设T 为从1σ —2σ的扫描总时间，则每一小节观测时间为T/M ，如果噪音是随机的、不依赖于信号水平，则信噪比正比于 21)(M T 即21 )()(M T N S G ∝。 对干涉仪，它在所有时间内探测在 1σ —2σ间所有分辨率为δσ的小带，所 以探测每一个小带的时间正比于T ，即21 )()(T N S I ∝ 因此21)()(M N S N S G I = 5. 单色光的干涉图和光谱表达式是什么？在实际仪器使用中，若最大光程差为 L ，试写出其光谱表达式——仪器线性函数（ILS ）。 单色光干涉图表达式： )2cos(2)]0(2 1)([1δπσδ=-R R I I 其中1σ为单色光的波数，δ为 光程差。 光谱的表达式： })(2])(2sin[)(2])(2sin[{2)(1111L L L L L B σσπσσπσσπσσπσ--+++= 仪器线性函数：])(2[sin 2)(1L c L B σσπσ-= 6. 何谓切趾？试对上题ILS 进行三角切趾，并说明其结果的重要意义。 切趾： 函数])(2[sin 1L c σσπ-是我们对单色光源所得到得一个近似，其次级极大或者说“脚“是伸到零值以下的22％处，它稍稍有点大。我们可以把一个有限宽度的中央峰值认为一个无限窄带宽的一个近似，但是这个”脚“会使在这些波长附近出现一个错误的来源。为了减小这个误差，我们通过截趾的方法来减小这个”脚“的大小，这就叫切趾。 三角切趾后的仪器函数： 21])([sin )(L c L B σσπσ-= 重要意义：

2016信息光学研究生试卷

2016年南昌大学光学、光学工程专业学位研究生 考试试卷《信息光学》………………………………………………………………………………………………………… 学号姓名专业得分 一，问答题 1．解释什么是Nyquist 抽样间隔和空间带宽积。 2. 试从二维傅立叶逆变换数学表述出发，简述角谱分析及倏逝波的物理含义 3. 透镜在什么条件下能够实现准确的傅立叶变换？如果在4f系统频谱面的光轴处加上一个小孔，此时输出面的像场会发生什么变化？

4. 简述全息图的特点，并介绍傅立叶全息术记录及再现原理。 5. 试简述衍射受限系统的相干传递函数和非相干传递函数的物理意义。 6. 简述利用傅立叶变换实现光学图像特征识别的基本原理。

二，计算题 1. 已知一平面波的复振幅表达式为 (),,exp U x y z A j x y z ???=+?????? 试计算此波的波长以及在x,y,z 各方向的空间频率(波长=632nm)。

2. 对一个空间不变线性系统，脉冲响应为()()(,)24sinc 4exp(6)sinc 6h x y x j x y π=，如果系统输入为 ()()()[1cos 7π]rect comb 4x f x x y ??=+ ??? ，试用求其输出(,)g x y 。（必要时，可取合理近似）

3. 如下图所示，孔径可以看作由两个圆孔和多个矩形孔组合而成，其中大圆孔和小圆孔的中心分别为(0,)n 和(0,)m ，半径分别为1r 和2r ，矩形孔的各条边的坐标如图所示。采用单位振幅的单色平面波垂直照明孔径，求出相距孔径为z 的观察平面上夫朗和费衍射图样的强度分布。

光学试卷2

《光学》试题 4 页，五道大题，满分为100分，请考生仔细检查，以免漏答。 一、单项选择题（每小题2分，共10分） 1．波长为400nm和800nm的两条谱线的瑞利散射强度之比为： （A）2 （B）16 （ C）4 （ D）32 ［］ 2．全息照片记录的是 (A) 被拍照物体表面光波光强的分布． (B) 拍照物体表面光波相位的分布． (C) 物光与参考光的干涉图样． (D) 被拍照物体的像． (E) 被摄物体的倒立实像．［］ 3．一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,则： (A)反射光束是垂直于入射面振动，而透射光束平行于入射面振动，并都为线偏光. (B)反射光束是平行于入射面振动的线偏振光，而透射光束是部分偏振光. (C)反射光束是垂直于入射面振动的线偏振光，而透射光束是部分偏振光. (D)反射光束和透射光束都是部分偏振光. ［］ 4．在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A)宽度变小. (B) 宽度变大. (C) 宽度不变，且中心强度也不变. (D) 宽度不变，但中心强度变小．［］ 5．仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在强度为最大的位置（标出此方向MN），但无消光位置．在偏振片前放置一块四分之一波片，且使波片的光轴与标出的方向MN平行，这时旋转偏振片，观察到有消光位置，则这束单色光是 (A) 线偏振光．(B) 椭圆偏振光． (C) 圆偏振光. （D）自然光.

二、填空题（每小题3分，共24分） 1． 能量为2电子伏特的光子频率为 。 （e=1.6310-19 C ，Js h 34 10 63.6-?=） 2. 一束单色光波在折射率为n 的介质中由A 点传播到B 点，位相改变了2π，问光程改变了_______________________。 ３． 光栅衍射中，欲使双缝夫琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉条纹，则缝宽和缝间距需要满足什么条件______________________。 ４． 用波长λ=632.8nm 的光源照明迈克耳孙干涉仪测量长度时，发现一镜移动一段距离后，干涉条纹移动2000条，这段距离为______________mm 。 ５． 如图所示的劈形薄膜，当上表面BB’平行地向上移动时，条纹将向 移动。 6． 用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 2的劈形膜,各部分折射率的关系是n 1＜n 2＜n 3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜尖开始向右数第5条明条纹中心所对应的厚度e ＝____________________． 7． 一束单色线偏振光沿光轴方向通过厚度为l 的旋光晶体后，若旋光晶体对该 光的旋光率为α，则线偏振光的振动面发生，旋转的角度的表示式为_________． 8. 激光器的基本结构包括三部分，即________________、______________和 __________________． 8小题，共56分） 6分) 若空气中一均匀球形透明体能将平行光束会聚于其背面的顶点上，此透明体的折射率应等于多少？

光学综合测试题选.doc

光学·综合测试题选 一、选择题(每题的四个选项中至少有一项是正确的，请选出正确答案) 1．一焦距为f的凸透镜，主光轴和水平的x轴重合，x轴上有一点光源位于透镜的左侧，点光源到透镜的距离大于f而小于2f．若将此透镜沿x轴向右平移2f 的距离，则在此过程中，点光源经透镜所成的像点将 [ ] A．一直向右移动 B．一直向左移动 C．先向左移动，接着向右移动 D．先向右移动，接着向左移动 2．物体立在焦距为f的透镜主光轴上，与透镜的距离为u，当物体沿主光轴向透镜移近2 cm时，生成的像向透镜移近5 cm，由此可以判断 [ ] A．透镜一定是凸透镜 B．透镜一定是凹透镜 C．物距u一定大于f D．物距u一定小于f 3．如图1所示，有一点光源置于透镜主光轴上的A点，成像于B B C AB BC 点，将此点光源放在点，成像于点，且＜，则 [ ] A．此透镜可能是凹透镜 B．此透镜一定是凸透镜 C．这两次成像中可能有一次成的是实像 D．透镜一定在A点的左侧 4．用红光照射白色物体，经凸透镜在光屏上形成物体的倒立清晰实像．现改用绿光照射该物体，保持物体与透镜位置不变，为使光屏上仍得到物体的清晰实像，正确的做法是 [ ] A．保持光屏位置不变 B．将光屏向接近透镜方向适当移动一点 C．将光屏向远离透镜方向适当移动一点 D．将光屏向远离透镜方向移动较大距离 5．如图2所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射形成复合光束c，则下列说法中正确的是 [ ] A．a光光子的能量比b光光子能量大 B．在空气中，a光的波长比b光的波长短 C．在玻璃中，a光的光速小于b光的光速 D．玻璃对a光的临界角大于对b光的临界角

《傅里叶光学》试题A

一、选择题（每题2分） 1、《信息光学》即《付里叶光学》课程采用的主要数学分析手段是________________。 A 、光线的光路计算 B 、光的电磁场理论 C 、空间函数的付里叶变换 2、高斯函数)](exp[22y x +-π的付里叶变换为________________。 A 、1 B 、),(y x f f δ C 、)](exp[22y x f f +-π 3、1的付里叶变换为_________________。 A 、),(y x f f δ B 、)sgn()sgn(y x C 、)()(y x f Comb f Comb 4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。 A 、)]()([21 00f f f f x x ++-δδ B 、)sin()sin(y x f f C 、1 5、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________ A 、ρπρ) 2(1J B 、1 C 、),(y x f f δ 6、在付里叶光学中，通常是以_________________理论为基础去分析各种光学问题的。 A 、非线性系统 B 、线性系统 7、_________________是从空间域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 8、_________________是从空间频域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、脉冲响应 B 、相干传递函数 9、_________________是从空间域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数（光学传递函数） 10、_______________是从空间频域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。 A 、点扩散函数 B 、非相干传递函数（光学传递函数） 11、某平面波的复振幅分布为)](2exp[),(y f x f i A U y x y x +=π那么其在不同方向的空间频率为_________________，它也是复振幅分布的空间频谱。 A 、λα cos =x f λβc o s =x f B 、αλ cos =x f βλ c o s =y f 12、在衍射现象中，当衍射孔越小，中央亮斑就_________________。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 13、物体放在透镜_________________位置上时，透镜的像方焦面上才能得到物体准确的付里叶频谱（付里叶变换）。 A 、之前 B 、之后 C 、透镜前表面 D 、透镜的前焦面