工程光学考试题库及答案

工程光学考试题库及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.光从光疏介质射向光密介质时，反射光的相位（）。A.不变B.跃变πC.跃变π/2D.不确定2.以下哪种光学元件可用于产生平行光（）。A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.三棱镜3.菲涅尔衍射是（）。A.远场衍射B.近场衍射C.夫琅禾费衍射D.都不是4.光的干涉现象说明光具有（）。A.粒子性B.波动性C.波粒二象性D.以上都不对5.以下关于薄透镜成像说法正确的是（）。A.实像一定是倒立的B.虚像一定是倒立的C.实像一定是正立的D.虚像一定是缩小的6.光在真空中的传播速度是（）。A.3×10⁸m/sB.3×10⁶m/sC.3×10⁴m/sD.3×10²m/s7.产生等倾干涉条纹的两束光是（）。A.平行光B.会聚光C.发散光D.任意光8.对于理想光学系统，物像之间的关系是（）。A.一一对应B.多对一C.一对多D.不确定9.全反射发生的条件是（）。A.光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角B.光从光疏介质射向光密介质且入射角大于临界角C.光从光密介质射向光疏介质且入射角小于临界角D.光从光疏介质射向光密介质且入射角小于临界角10.以下哪种光的干涉条纹是等间距的（）。A.牛顿环B.劈尖干涉C.迈克尔逊干涉D.等倾干涉二、多项选择题（每题2分，共10题）1.以下属于光学系统像差的有（）。A.球差B.色差C.像散D.场曲2.光的偏振态包括（）。A.自然光B.线偏振光C.圆偏振光D.椭圆偏振光3.以下哪些光学元件可以改变光的传播方向（）。A.平面镜B.棱镜C.反射镜D.透镜4.干涉条纹的特点与（）有关。A.两束光的光程差B.光源的强度C.介质的折射率D.干涉装置的结构5.以下关于光学系统成像放大率说法正确的有（）。A.横向放大率描述像与物在垂直光轴方向的大小关系B.纵向放大率描述像与物在光轴方向的大小关系C.角放大率描述像方孔径角与物方孔径角的关系D.三种放大率之间有一定的关系6.影响光的衍射现象的因素有（）。A.障碍物的大小B.光的波长C.光源的大小D.观察屏的位置7.以下哪些属于光学系统的基本参数（）。A.焦距B.相对孔径C.视场角D.分辨率8.光在介质中传播时，可能发生的现象有（）。A.折射B.反射C.吸收D.散射9.以下哪些方法可以获得相干光（）。A.分波阵面法B.分振幅法C.直接从光源获得D.利用偏振光10.以下关于光学系统分辨率说法正确的是（）。A.分辨率与波长有关B.分辨率与光学系统的孔径有关C.分辨率越高，成像越清晰D.分辨率与像差无关三、判断题（每题2分，共10题）1.光在任何介质中传播的速度都小于在真空中的传播速度。（）2.凹透镜对光线有会聚作用。（）3.等厚干涉条纹是由厚度相同的地方的反射光干涉形成的。（）4.光的衍射现象表明光沿直线传播只是近似规律。（）5.光学系统的物方焦点和像方焦点是共轭点。（）6.偏振光不能产生干涉现象。（）7.薄透镜的焦距只与透镜的材料和形状有关。（）8.光从一种介质进入另一种介质时，频率会发生变化。（）9.迈克尔逊干涉仪可以用来测量微小长度变化。（）10.光学系统的像差可以完全消除。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述光的干涉条件。答：两束光频率相同、振动方向相同、相位差恒定。2.简述薄透镜成像公式及各参数含义。答：成像公式为1/u+1/v=1/f，u是物距，v是像距，f是焦距，物距、像距符号遵循一定规则。3.什么是全反射？其条件是什么？答：光从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度，折射光完全消失，只剩反射光，叫全反射。条件是光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角。4.简述光学系统像差的种类。答：像差分为单色像差和色差。单色像差有球差、彗差、像散、场曲、畸变；色差有位置色差和倍率色差。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论在实际光学系统设计中，如何减小像差对成像质量的影响。答：选择合适的光学材料，优化镜片结构，如采用多片组合镜片。合理分配各镜片的曲率、厚度和间隔，利用计算机辅助设计软件进行精确计算和优化。2.举例说明光的干涉现象在生活和工程中的应用。答：生活中，增透膜利用干涉减少反射光；工程上，迈克尔逊干涉仪用于精密测量长度、检测光学元件平整度等，还有等厚干涉用于检测工件表面平整度。3.谈谈光的波动性和粒子性的关系及在现代光学中的体现。答：光具有波粒二象性，波动性体现在干涉、衍射等现象；粒子性体现在光电效应等。在现代光学中，如量子光学领域二者都有重要体现和应用。4.讨论如何提高光学系统的分辨率。答：增大光学系统的孔径，使用短波长的光，减小像差，优化光学系统的结构和设计，采用更先进的制造工艺以保证光学元件的精度。答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.B5.A6.A7.A8.A9.A10.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABC