仪器光学试题2010A.doc

武汉理工大学考试试题纸（A卷）闭卷课程名称 仪器光学基础专业班级 测控080105题号一二三四五六七八九十总分题分24122440100 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题 一、单项选择题（本大题共 12小题，每小题 2 分，共 24 分）1.人眼最敏感的波长是A. 400nm； B. 550nm； C. 750nm； D. 800nm；2.以下对于平面镜成像正确的描述是A 平面镜对物成镜像、物像虚实相同； B.平面镜成像时满足；C.平面镜是唯一能成完善像的光学元件； D.当物体在镜前顺时针旋转时，像也顺时针旋转；3.以下关于光学系统成像正确的说法是A实物通过正透镜只可能成实像； B实物通过正透镜可能成实像或虚像； C虚像可以被胶片记录； D虚物是客观存在的；4. 强度分别为I1和I2的两束光在空间相遇，在相遇区域的光强度为（I1+I2），该物理现象可以用以下那个光学原理解释？A光的直线传播定律； B费马原理； C马吕斯定律； D光的独立传播定律；5. 已知一个实物通过某光学系统成像的垂轴放大率=2，则所成像为 A放大、倒立虚像； B放大、正立虚像； C放大、倒立实像； D放大、正立实像；6. 一平行细光束以10入射角入射到一个平面反射镜上，如果将此平面反射镜顺时针旋转5，则反射光相对于原来的方向将A顺时针旋转5； B顺时针旋转10； C顺时针旋转15； D逆时针旋转10；7. 理想光学系统中具有共轭关系的基点是A.物方焦点和像方焦点； B.物方焦点和无穷远处轴上像点；C. 物方焦点和无穷远处轴外像点； D.无穷远处轴上物点和无穷远处轴上像点；8. 一束平行光垂直通过一个检偏器，将检偏器顺时针旋转一周，在检偏器后观察到光强没有变化，则该光A.一定是圆偏振光； B一定是自然光； C可能是自然光或椭圆偏振光； D可能是自然光或圆偏振光；9. 一束平行自然光以布儒斯特角入射到空气玻璃界面上，则反射光的偏振度P为 AP=0； BP1； CP=1； DP1；10. 在物理光学中被称为光矢量的是A电场强度矢量E； B磁场强度矢量H ； C电感强度矢量 D； D磁感强度矢量B；11. 以下对显微镜系统正确的描述是A.显微镜系统的出射光瞳在目镜之前； B. 显微镜的孔径光阑在分划板上；C. 显微镜的数值孔径越大，景深越小； D. 显微镜的分辨能力随其数值孔径的增大而减小；12. 在杨氏双缝干涉实验中，如果增大双缝间的距离，则观察到亮条纹A没有任何变化； B变粗变疏； C变细变密； D 宽度不变但更密；二、填空题（本大题共 6小题，每小题 2 分，共 12 分） 1.一平行细光束经一个薄透镜后汇聚于镜后200mm处，则该透镜的焦距等于 (mm)。2. 一个实物通过一个凹面镜成倒立等大的实像，则成像的垂轴放大率等于 。3.一个平面光波可以表示为 ，则该平面波的传播频率为 （Hz）。4.利用迈克耳逊干涉仪测距时观察到干涉条纹移动了10条，如果光源的波长为，则移动的距离为 。 5.光纤通信技术利用了光的 。 6. 一束强度为I的自然光通过一个起偏器后，透过光的强度为 。三、简答题（本大题共 4小题，每小题 6 分，共 24 分）1.在望远镜系统中，孔径光阑的安放位置主要考虑哪些因素？2.反射棱镜在光学系统中的作用是什么？试举例说明。 3.利用夫朗和费衍射可以精密测量细丝的直径，请简述测量原理。4.简叙如何利用光的反射折射现象从自然光中获得线偏振光？四、计算题（本大题共 5小题，每小题 8分，共 40 分）1.已知一正薄透镜的焦距为100mm，将一实物放置于透镜前150mm处，试计算像距及轴向放大率，并判断成像的性质。2.一束平行细光束入射到一个半径为50mm，折射率1.5的玻璃球上，试计算光束会聚点的位置。3.在杨氏双缝实验中，已知缝间距为d=1mm，双缝离观察屏的距离D=1000mm，用600nm的光做光源，试计算干涉条纹间距是多少？若用折射率为1.5的玻璃薄片档在其中一个狭缝上，看见条纹移动了4个，求玻璃薄片的厚度。4.一台显微镜的数值孔径NA=0.45，照明光的波长为550nm，试计算它的最小分辨距离是多少？若要使该显微镜的分辨本领提高2倍，则应选用多大数值孔径的显微镜？5.一束自然光以布儒斯特角入射到空气玻璃（n=1.54）界面，试计算布儒斯特角的大小是多少？此时反射光的rs、rp是多少？ 武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称 仪器光学基础 （ A 卷）一、单项选择题（本大题共 12小题，每小题 2 分，共 24 分）16：B C B D C B 712：B D C A C C 二、填空题（本大题共 6小题，每小题 2 分，共 12 分） 1. 200mm； 2. 1； 3. 51014； 4. 5； 5. 全反射原理； 6. I/2；三、简答题（本大题共 4小题，每小题 6 分，共 24 分）1.在望远镜系统中，孔径光阑的安放位置主要考虑哪些因素？答：（1）出射光瞳必须在目镜外6mm以上，便于人眼瞳孔与其衔接（2分）；（2）便于校正像差（2分）；（3）使系统元件口径最小（2分）。2.反射棱镜在光学系统中的作用是什么？试举例说明。 答：作用：折转光路、改变光路方向、转像、扫描等（3分）。如教材P143页图7-18的望远镜系统，就利用保罗棱镜实现光路的折叠和转像功能（3分）。3.利用夫朗和费衍射可以精密测量细丝的直径，请简述测量原理。答：细丝与单缝衍射的夫朗和费衍射图样除中心点之外具有相同的分布，（2分）因此，测出中心到第一级暗纹的距离x，以及观察屏与透镜间的距离f，则细丝直径为df/x。（4分）4.简叙如何利用光的反射折射现象从自然光中获得线偏振光？ 答：根据菲涅耳公式可知，当自然光入射到界面时，入射角和折射角满足，即（此时的入射角称布儒斯特角）（3分），反射光的rp=0，即没有p分量，只有s分量，反射光为振动方向垂直于入射面的线偏振光（3分）。四、计算题（本大题共 5小题，每小题 8分，共 40 分） 1.解：根据高斯公式：（2分），将已知条件代入公式，得；计算得：。（2分）垂轴放大率：（2分）；为放大、倒立实像（2分）。 2.解：由公式：（2分）依题意，经第一个折射球面成像，将参数：代入公式：（2分） 计算得：（1分）经第二个折射球面成像，将参数：代入公式：（2分） 计算得像距：（1分）3.解：干涉条纹间距为：（3分） 条纹移动是由干涉光程差的变化引起的，光程差的变化量为：（2分）则玻璃片厚度为