【答案】《物理光学实验及仿真》(浙江大学)章节作业慕课答案

【答案】《物理光学实验及仿真》(浙江大学)章节作业慕课答案有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索第二章光波交错绘波澜：干涉[2]测验1.单选题：在用迈克尔逊干涉仪测量激光光源的波长时，以下对平行平板G1和补偿板G2的说法中，哪个说法是正确的？

选项：

A、只用G1就可以测出激光光源波长

B、反射镜M1、M2与G1、G2的夹角约为60度

C、G2只有厚度与G1相同

D、G2只有折射率与G1相同

答案：【只用G1就可以测出激光光源波长】2、单选题：等倾条纹呈什么形态？

选项：

A、等间距直条纹

B、同心圆环状条纹（等倾条纹的特点是：同一级条纹对应相同的入射角，从透镜焦点看，相同入射角的光形成同心圆，故条纹为环状）C、疏密不均匀的直条纹D、椭圆环状条纹答案：【同心圆环状条纹】3、单选题：在迈克尔逊干涉实验装置中，入射光是在哪个面分成两束的？

选项：

A、反射镜M1的反射面

B、反射镜M2的反射面C、分光板（半透半反镜）的半透半反面（分光板的核心作用是将入射光分为反射光和透射光两束，分别射向M1和M2）D、补偿板的折射面答案：【分光板（半透半反镜）的半透半反面】4、单选题：迈克尔逊干涉仪由反射镜M1和M2产生的干涉等效于（）

选项：

A、两个实际平面反射镜的干涉

B、一块平行平面薄膜的干涉（M2经分光板成像为虚像M2'，M1与M2'构成“虚平板”，其干涉效果等效于平行平面薄膜的干涉，条纹性质与薄膜干涉一致）C、一块楔形薄膜的干涉D、双缝干涉答案：【一块平行平面薄膜的干涉】5、单选题：在进行迈克尔逊实验中，虚平板M2'是来自（）

选项：

A、反射镜M1的反射成像

B、反射镜M2经分光板的透射成像（分光板兼具半透半反和成像作用，M2发出的光经分光板透射后，在M1一侧形成的虚像即为M2'，与M1构成干涉的两个“反射面”）C、补偿板的反射成像D、入射光的直接折射成像答案：【反射镜M2经分光板的透射成像】6.单选题：在迈克尔逊实验中，出现或消失一个等倾圆环表示反射镜M1移动了多少距离？（）

选项：

A、0.5个波长

B、0.25个波长

C、1个波长

D、1.5个波长

答案：【0.5个波长】7.单选题：氦氖激光器的波?是（）。

选项：

A、632.8nm

B、650.0nm

C、532.0nm

D、589.6nm

答案：【632.8nm】8、单选题：在迈克尔逊干涉仪实验中，两块平行平板之间的位置关系是（）

选项：

A、相互平行（对应等倾干涉，M1与M2'严格平行时，形成平行平面“虚平板”，产生同心圆环状等倾条纹）B、一定有微小夹角（对应等厚干涉，非默认或普遍位置关系）C、相互垂直D、成45°角答案：【相互平行】9.多选题：干涉滤光片的主要参数有（）

选项：

A、峰值透射率

B、透射带波长的半宽度

C、滤光片的中心波长

D、滤光片的厚度

答案：【峰值透射率;透射带波长的半宽度;滤光片的中心波长】10.多选题：迈克尔逊干涉仪可以测量（）。

选项：

A、光源波长

B、光源相干长度

C、气体折射率

D、光学元件面型

答案：【光源波长;光源相干长度;气体折射率】11.多选题：若有一个透镜组的每个面都是球面，并且激光束与光轴重合，则在激光器出射窗附近可能看到几个反射斑？

选项：

A、1个

B、2个

C、3个

D、4个

答案：【2个;3个;4个】12.单选题：等倾圆环与牛顿环一样都是呈内疏外密分布，并且都是最中央的圆环级次最高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】13.单选题：F-P干涉仪测量低压钠灯波长差的实验属于非定域干涉实验。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】14.单选题：等倾干涉条纹都是圆形的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】15.单选题：在用牛顿环检验透镜的面型时，若看到的同心圆环不完整，则说明透镜的这个表面存在局部误差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】16、单选题：等厚干涉条纹都是相互平行的直条纹。

选项：

A、正确

B、错误（等厚干涉条纹的形态由“等厚线”的形状决定：若虚平板是楔形平面，等厚线为平行直线，条纹是平行直条纹；但如果虚平板表面是曲面（如球面与平面接触，如牛顿环实验），等厚线是同心圆，条纹则为环状。因此“都是平行直条纹”的表述绝对化，错误）答案：【错误】17、单选题：当扩束准直后的氦氖激光束入射到有一定夹角的虚平板时，两束光的光程差变化只依赖于虚平板的厚度

选项：

A、正确

B、错误（扩束准直后的激光入射到有夹角的虚平板时，光程差公式为?\(\Delta=2nh\cos\theta+\frac{\lambda}{2}\)（n?为介质折射率，h?为平板厚度，\(\theta\)?为折射角，\(\frac{\lambda}{2}\)?为半波损失）。此时光程差不仅依赖厚度?h，还与折射角?\(\theta\)?相关；只有当入射光垂直入射（\(\theta=0^\circ\)，\(\cos\theta=1\)）时，光程差才仅由?h?决定。题目未限定“垂直入射”，故表述错误）答案：【错误】18、单选题：在两束光的光程差公式中，θ为光束入射到虚平板时的折射角

选项：

A、正确（光程差公式?\(\Delta=2nh\cos\theta\)?中，\(\theta\)?是光束进入虚平板后的折射角，而非入射到平板表面的入射角（入射角用?i?表示，满足折射定律?\(n_1\sini=n\sin\theta\)，\(n_1\)?为入射介质折射率）。该表述符合光程差公式的定义，正确）B、错误答案：【正确】19、单选题：在两束光的光程差公式中，h为平行平板G1的厚度。

选项：

A、正确

B、错误（迈克尔逊干涉仪中，光程差公式的?h?是“虚平板”的厚度——即反射镜M1与M2的虚像M2'之间的垂直距离，而非分光板G1的物理厚度。G1的作用是分光和成像，其自身厚度由补偿板G2抵消影响，与光程差中的?h?无关，故表述错误）答案：【错误】20.单选题：横向剪切干涉属于分波前干涉。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】21.单选题：横向剪切干涉条纹反映了光学系统的像差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】22.单选题：若激光出射窗附近的2个反射光斑不在同一水平线，则需要调整透镜的高度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】23.单选题：对于氦氖激光器的扩束准直系统，一般采用望远镜结构，因此扩束镜的焦距大于准直镜的焦距。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.单选题：等倾条纹的中央级次最低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第三章纤毫绕行展波颜：衍射[3]测验1、单选题：在完成了实验或虚拟实验后，可以知道低压汞灯的光谱是（）。

选项：

A、连续光谱

B、明线光谱（线状光谱）（低压汞灯属于气体放电光源，原子能级跃迁产生特定波长的离散谱线，是典型的明线光谱，核心谱线包括404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm等）C、吸收光谱D、带状光谱答案：【明线光谱（线状光谱）】2、单选题：实验中，低压汞灯的主要作用是（）。

选项：

A、提供单色光

B、提供已知波长的特征线状光谱（作为标准光源，用于校准光谱仪、验证光栅衍射规律或测量未知光的波长）C、提供连续光谱D、加热实验装置答案：【提供已知波长的特征线状光谱】3、单选题：除了光栅之外，哪个元器件可以将不同波长的光分开（）。

选项：

A、凸透镜

B、凹透镜C、三棱镜（利用不同波长光的折射率差异进行色散，实现分光，与光栅的衍射分光原理不同，但功能一致）D、平面镜答案：【三棱镜】4、单选题：光栅光谱仪中，光栅的主要作用是（）。

选项：

A、会聚光线

B、发散光线C、使光线发生衍射色散，将不同波长的光分开（光栅的核心作用是基于多缝衍射原理，不同波长光的衍射角不同，从而实现分光）D、增强光的亮度答案：【使光线发生衍射色散，将不同波长的光分开】5、单选题：光谱仪的主要作用是测量光源的（）。

选项：

A、光强

B、光谱分布（即光源包含的波长成分及各波长的光强比例，是光谱仪的核心测量功能）C、色温D、传播方向答案：【光谱分布】6、单选题：下列哪一项不是光谱仪的主要应用（）。

选项：

A、光源波长校准

B、物质成分分析（通过特征光谱识别物质）C、测量光的传播速度（光谱仪核心功能是分光和光谱测量，不直接测量光速）D、污染物检测（基于物质的特征吸收/发射光谱）答案：【测量光的传播速度】7、单选题：在实验过程中，沿着垂直于光轴且平行桌面的方向移动光栅，相机上的光谱图像会（）。

选项：

A、整体平移（光栅平移方向与光谱平移方向一致，因光栅的衍射角由波长和光栅常数决定，平移光栅不改变衍射角，但入射光在光栅上的入射位置改变，导致相机上的光谱整体平移，不改变谱线间距和波长顺序）B、谱线间距变大C、谱线间距变小D、光谱消失答案：【整体平移】8.单选题：光栅光谱仪实验中，关于狭缝的位置，以下哪种说法是正确的（）

选项：

A、位于聚光镜的后焦面

B、位于准直透镜的后焦面

C、位于准直透镜的前焦面

D、位于光栅的前方

答案：【位于准直透镜的前焦面】9、多选题：自组装的光栅光谱仪中，狭缝与下列哪个物或像共轭（）。

选项：

A、准直镜的物方焦点（狭缝需放置在准直镜的物方焦点处，使入射光经准直镜后变为平行光射向光栅，二者满足物像共轭关系）B、光栅的衍射面C、成像镜的像方焦点（成像镜将光栅衍射后的平行光会聚于其像方焦点，形成狭缝的光谱像，因此狭缝与成像镜的像方焦点共轭）D、相机的感光面（相机感光面需与成像镜的像方焦点重合，接收狭缝的光谱像，故狭缝与感光面也为共轭关系）答案：【准直镜的物方焦点、成像镜的像方焦点、相机的感光面】10.单选题：光栅的衍射方向与光栅本身的刻线方向是平行的关系（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】11.单选题：光栅光谱仪的笼式结构相比于分立式结构，其优点是便携且光路调试相对简单、便捷（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】12.单选题：汞灯是一种气体放电光源（）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】13.单选题：在光栅光谱仪实验中，一般不用相干性很好的激光做光源（）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：光栅分光时，同一级次的短波成分偏转较大（）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】15.单选题：光栅的刻线数越大，光谱分开程度越大（）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第五章时空流转显神通：光信息处理[5]测验1.单选题：在4f系统中哪个位置能看到物体的像？

选项：

A、4f系统中第一个傅里叶变换透镜的前焦面

B、4f系统中第一个傅里叶变换透镜的后焦面

C、4f系统中第二个傅里叶变换透镜的前焦面

D、4f系统中第二个傅里叶变换透镜的后焦面

答案：【4f系统中第二个傅里叶变换透镜的后焦面】2.单选题：通常所说的4f系统包含几个透镜？

选项：

A、1个

B、2个

C、4个

D、8个

答案：【2个】3.单选题：在白光4f系统中，可以使用以下哪种方法来检验光束的平行性

选项：

A、移动接收屏以观察光斑是否等大

B、自准直法

C、剪切干涉法

D、目测

答案：【自准直法】4.多选题：以下关于傅里叶变换透镜的说法哪些是正确的？

选项：

A、一般由多片透镜组合而成

B、用于白光信息处理的傅里叶变换透镜，比用于单色光变换的傅里叶透镜所采用的镜头片数更多

C、设计时需要对两对共轭面（物方焦平面-像方无穷远，物方无穷远-像方焦平面）同时校正像差

D、傅里叶变换透镜的视场取决于镜头的孔径

答案：【一般由多片透镜组合而成;用于白光信息处理的傅里叶变换透镜，比用于单色光变换的傅里叶透镜所采用的镜头片数更多;设计时需要对两对共轭面（物方焦平面-像方无穷远，物方无穷远-像方焦平面）同时校正像差;傅里叶变换透镜的视场取决于镜头的孔径】5.多选题：傅里叶变换的性质有？

选项：

A、旋转定理

B、位移定理

C、线性定理

D、卷积定理

答案：【旋转定理;位移定理;线性定理;卷积定理】6.多选题：在阿贝实验中，采用：a.频谱面x轴上的偶数级频谱通过，b.让x轴上所有的谱点都通过，这两种方式进行滤波，则以下哪些说法是正确的？

选项：

A、a种方式得到的像频率为b种方式得到的像频率的2倍

B、b种方式得到的像频率为a种方式得到的像频率的2倍

C、a种方式得到的像间距较b种方式得到的像间距大

D、b种方式得到的像间距较a种方式得到的像间距大

答案：【a种方式得到的像频率为b种方式得到的像频率的2倍;b种方式得到的像间距较a种方式得到的像间距大】7.多选题：光学图像相加减实验中用到的滤波器是正弦光栅，请问可以观察到相加减现象的那一部分图像有可能是什么

选项：

A、图像一的正1级衍射像和图像二的正1级衍射像的叠加

B、图像一的正1级衍射像和图像二的负1级衍射像的叠加

C、图像一的负1级衍射像和图像二的负1级衍射像的叠加

D、图像一的负1级衍射像和图像二的正1级衍射像的叠加

答案：【图像一的正1级衍射像和图像二的负1级衍射像的叠加;图像一的负1级衍射像和图像二的正1级衍射像的叠加】8.单选题：实际的4f系统存在波像差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】9.单选题：本章利用光信息的主要数学工具--傅里叶变换透镜，用光学方法实现二维函数/二维光学信息的傅里叶变换。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】10.单选题：光学图像相加处理技术的原理是，在两幅图像的像之重合的相同部分中引入相同的相位差，从而使相同部分增强。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第六章矩阵变化扭乾坤：偏振及调制[6]测验1.单选题：以下关于电寻址液晶光阀的说法哪个是正确的？

选项：

A、电寻址液晶光阀的像素尺寸为毫米量级

B、光打在电寻址液晶光阀上，会产生衍射是因为光波长与液晶像素尺寸可比拟

C、光打在电寻址液晶光阀上，会产生一维衍射

D、实验中所用电寻址液晶光阀的像素数不高于100个

答案：【光打在电寻址液晶光阀上，会产生衍射是因为光波长与液晶像素尺寸可比拟】2.单选题：下列不是拉曼-奈斯（Raman-Nath）衍射和布拉格（Bragg）声光衍射主要区别的是：

选项：

A、衍射级次数量不同

B、衍射图像能量分布不同

C、激光与介质作用距离不同

D、出射波长不同

答案：【出射波长不同】3.单选题：四分之一波片在光学系统中使用时，首先需要考虑的是什么

选项：

A、要与系统中光源的波长相匹配

B、系统的电压值

C、系统中包含多少个器件

D、系统的光路长短

答案：【要与系统中光源的波长相匹配】4.单选题：单轴晶体的锥光干涉图是什么样子的

选项：

A、平行等距的直条纹

B、平行不等距的直条纹

C、亮度均匀的同心圆环

D、被亮十字刷或暗十字刷分割成四个部分的亮暗相间的同心圆环

答案：【被亮十字刷或暗十字刷分割成四个部分的亮暗相间的同心圆环】5.单选题：以下关于声光调制或声光偏转的哪种说法是对的

选项：

A、利用声光偏转可以进行激光扫描

B、声光调制是指改变超声波频率来调制输出光强

C、声光偏转是指改变超声波功率来改变输出光强

D、声光偏转是指改变超声波功率来改变衍射光偏转角

答案：【利用声光偏转可以进行激光扫描】6.单选题：在铌酸锂晶体的横向电光调制实验中，半波电压的数值与垂直于光传播方向上的晶体尺寸的关系如何？

选项：

A、二者无关

B、二者成正比

C、二者成反比

D、随机

答案：【二者成正比】7.单选题：在铌酸锂晶体的横向电光调制实验中，半波电压的数值与光传播方向上的晶体尺寸的关系如何？

选项：

A、二者无关

B、二者成正比

C、二者成反比

D、二者随机

答案：【二者成反比】8.多选题：关于液晶光阀，以下说法哪些说法是正确的

选项：

A、液晶光阀就是可以实现光的开关的液晶

B、液晶光阀的主要组成部分包括液晶和分别位于液晶层两侧的一对偏振片

C、液晶光阀依据它的输入信号是光信号还是电信号，可以相应分为光寻址和电寻址液晶光阀两种

D、液晶光阀不能调制相位

答案：【液晶光阀的主要组成部分包括液晶和分别位于液晶层两侧的一对偏振片;液晶光阀依据它的输入信号是光信号还是电信号，可以相应分为光寻址和电寻址液晶光阀两种】9.多选题：当两个工作面互相平行的偏振片中的一个相对于另一个旋转时，打到接收屏上的光强会出现以下哪些变化

选项：

A、变得比入射时暗些

B、变为0，完全无光

C、变得比入射时更亮

D、光强按照马吕斯定律发生变化

答案：【变得比入射时暗些;变为0，完全无光;光强按照马吕斯定律发生变化】10.多选题：以下说法中哪些是正确的

选项：

A、就偏振性而言，光一般可分为偏振光、自然光和部分偏振光。

B、光矢量的方向和大小有规则变化的光称为偏振光。

C、在传播过程中，光矢量的方向不变，其大小随相位变化的光是线偏振光，这时在垂直于传播方向的平面上，光矢量端点的轨迹是一直线。

D、圆偏振光在传播过程中，其光矢量的大小不变，方向呈规则变化，光矢量端点的轨迹是一个圆。

E、任一偏振光都可以用两个振动方向互相垂直、相位有关联的线偏振光来表示。

答案：【就偏振性而言，光一般可分为偏振光、自然光和部分偏振光。;光矢量的方向和大小有规则变化的光称为偏振光。;在传播过程中，光矢量的方向不变，其大小随相位变化的光是线偏振光，这时在垂直于传播方向的平面上，光矢量端点的轨迹是一直线。;圆偏振光在传播过程中，其光矢量的大小不变，方向呈规则变化，光矢量端点的轨迹是一个圆。;任一偏振光都可以用两个振动方向互相垂直、相位有关联的线偏振光来表示。】11.单选题：横向电光调制是指晶体所加电压平行于晶体的光轴方向

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】12.单选题：偏振可以理解成极化

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】13.单选题：加了布氏窗的激光器出射的激光是线偏振光

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：液晶是一种有机高分子化合物，既有晶体的取向特性，又有液体的流动性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】15.单选题：在实际应用中，声光调制器的作用常常只是按需要快速改变出射光方向。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】16.单选题：线偏振光经过四分之一波片后，将成为圆偏光

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】17.单选题：当光沿着晶体光轴入射时，会出现双折射现象

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】18.单选题：当光沿着晶体光轴入射时，不会出现双折射现象

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：声光调制依靠器件折射率周期性变化形成类似相位