2014年电子科技大学840物理光学考研真题.pdf

1、 共5页 第1页 电子科技大学 2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：840 物理光学 注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 一、 选择题（每小题2分、共50分） 1. 由电磁场的边界条件不能确定透射波的 。 A. 传播方向 B. 电矢量振幅 C. 偏振状态 D. 色散 2. 光波正入射时，界面上的反射特性和透射特性与下列因素无关的是 。 A. 界面两侧介质的折射率 B. 入射光的偏振状态 C. 界面两侧介质的电磁特性 D. 界面两侧介质中的光速 3. 振动面不平行也不垂直于入射面的线偏振光经界面全反射后，反射光通常为 。 A. 线偏振光 B. 圆偏振光 C.

2、 椭圆偏振光 D. 部分偏振光 4. 光波在界面发生全反射时，关于第二介质中存的透射波，下列说法不正确的是 。 A. 存在透射波是电磁场边界条件所要求的 B. 透射波是非均匀平面波 C. 透射波沿界面法向急剧衰减 D. 透射波向第二介质内部传输能量 5. 关于光功率透射率和光强透射率的关系，正确的是 。 A. 两透射率相等 B. 两透射率总是不相等 C. 正入射时两透射率相等 D. 对应分量的两透射率相等 6. 一时谐平面波振幅为E0、在坐标原点的初相位为j0、波矢k在xoy平面内与y轴夹角成q，此平面波的复振幅是 。 A. () ( ) 0sincos0 ikxye qqj+%Er=E B.

3、 () ( ) 0sincos0 ikxye qqj+%Er=E C. () ( ) 0sincos0 ikxye qqj+%Er=E D. () ( ) 0cossin0 ikxye qqj+%Er=E 7. 偏振度的计算式 MmMmIIPII=+ 可适用于 。 A. 椭圆偏振光 B. 所有的部分偏振光 C. 线偏振光与自然光组合的部分偏振光 D. 圆偏振光与自然光组合的部分偏振光 共5页 第2页 8. 群速度的概念适用于 。 A. 复色光，无色散介质。 B. 单色光、色散介质。 C. 准单色光、弱色散介质。 D. 准单色光、强色散介质。 9. 反射光相对于入射光无“半波损失”的情形是 。

4、A. 121, 0nnq= C. 0121, 90nnq D. 0121, 90nnq D. 123nnn= D. 2132, 4nnnnh l= 2 n1 n2 n3 1 n1 n2 n3 h 共5页 第3页 15. 对于单层光学薄膜，增透膜和增反膜的光学厚度 。 A. 分别为 2l 和 4l B. 分别为 4l 和 2l C都等于 4l D都等于 2l 16. 双光束等倾干涉图样与多光束等倾干涉图样的主要区别在于 。 A. 光强的极值条件不同 B. 条纹的细锐度不同 C. 条纹的形状不同 D. 条纹的干涉级次分布规律不同 17. 不表征空间相干性的物理量是 。 A. 相干孔径角 B. 相干

5、面积 C. 横向相干长度 D. 纵向相干长度 18. 确定光衍射现象是否明显的要素是 。 A. 光波的波长 B. 障碍物的尺度 C. 光波长与障碍物尺度的相对比值 D. 光波的强度 19. 成像光学仪器在像平面的图样是 。 A. 菲涅耳衍射 B. 夫琅和费衍射 C. 既不是菲涅耳衍射，也不是夫琅和费衍射。 D. 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射的组合 20. 关于单轴晶体，不正确说法是 。 A. o光的折射率是no, e光的折射率是ne。 B. 离散角是针对e光而言的。 C. 当k沿光轴时，D的方向无限制。 D. 当 k垂直于光轴时，S与k的方向一致。 21. 关于双轴晶体，不正确的说法是 。 A.

6、不存在寻常光。 B. 当 k沿光轴时，S与k的方向一致。 C. 当k沿光轴时，D的方向无限制。 D. 当k沿主轴时，S与k的方向一致。 22. 为使光正入射到单轴晶体内能获得最大的离散角，光轴与通光面的夹角b应满足 。 A. tg/eonnb = B. tg/oennb = C. ( )22tg2eoeonnnnb = D. ( )22tg2eoeonnnnb = 23. 光的吸收与散射的主要区别是 。 A. 透射光强是否随传播距离减少 B. 光能量是否转化为其它形式的能量 C. 是否是光与物质的相互作用 D. 吸收系数和散射系数是否与光波波长有关 24. 旭日和夕阳呈红色，是由于大气对日光的

7、 。 A反射 B衍射 C色散 D散射 25. 关于色散，下列说法中不正确的是 。 A. 正常色散发生在介质的透明区。 B. 反常色散发生在介质固有频率附近。 C. 正常色散是折射率随波长增加而减小的色散。 D. 反常色散是色散率为负的色散。 共5页 第4页 二、 简答题（每小题5分，共30分） 1给出时谐的平面波、球面波和柱面波的波函数，并比较三波函数的异同点。 2. 为什么平板的等倾干涉中采用扩展光源可获得有足够亮度的条纹，并且不会降低干涉条纹的可见度？ 3. 在如图所示的单缝夫琅禾费衍装置中，做如下变动，衍射图样会如何变化。 (1) 增大透镜的焦距，同时将观察屏移动到对应的焦平面上。(2)

8、 增大透镜的口径。 (3) 单缝屏向透镜平移。 (4) 单缝屏向上移动，但不超出光束的照射范围。 4. 为什么在各向异性晶体中光波的相速度与能量传播速度不同？两者在方向和大小上有何关系？ 5. 以图中轴上球面波为例说明光波场的傍轴条件和远场条件？其意义何在？ 6. 解释稀薄气体的吸收带很窄、而固体和液体的吸收带比较宽的原因。 三、计算题（6小题，共70分） 1. 一束光强为 I0的右旋圆偏振光由折射率为 1.5 的玻璃垂直入射到与空气的界面上，求反射光的偏振态和光强？（10分） 2. 如图所示，波长为 632.8nm的两束相干平行光，其传播方向均平行于 xoz 平面，对称入射到记录介质平面（x

9、oy）上，两束光的夹角为600。 (1) 求干涉条纹间距及相应的空间频率（线/mm）; (2) 若这两平行光系来自同一光源的自然光、且光强相等，考虑光束夹角对光矢量振动方向的影响，求干涉纹的可见度; lLf单缝 屏幕o qq zxk1k2 共5页 第5页 (3) 若这两束自然光光强不相等，设I1=2I2, 也考虑光束夹角对光矢量振动方向的影响，求干涉条纹的可见度。（10分） 3. 用白色平行光正入射到透射式夫琅禾费衍射光栅上，在 300衍射角上方向上观测到 600nm的第2级主极大，但在该方向上 400nm的主极大缺级。若该光栅刚好能分辨第 2 级光谱中在600nm附近波长差为0.005nm的

10、两条谱线。求(1) 光栅常数; (2) 光栅的总宽度; (3) 狭缝的可能最小宽度。（10分） 4. 如图所示，楔形水晶棱镜w的顶角a为0.50、棱边与光轴平行、 其n0为1.5572, ne为1.5667, 置于两正交偏振片P1和P2之间，光轴与两偏振片透振方向分别成450角，以汞灯404.7nm紫色平行光正入射，由于顶角很小，可不考虑从棱镜后面出射光的偏向角，试问： (1) 通过P2看到的干涉图样如何？ (2) 相邻暗纹的间距是多少？ (3) 若将P2转过900，干涉图样有何变化？ (4) 维持P1和P2正交，将水晶棱镜的光轴转过450，干涉图样有何变化？（15分） 5. 在菲涅耳圆孔衍射实验中，圆孔半径r为 0.5mm, 点光源离圆孔屏的距离为 1m, 光波长为600nm, 圆孔屏距观察屏为0.5m, P为观察屏在圆孔轴线上的点。求：(1) Ip/I; (2)其他参量不变，r稍微增大时Ip如何变化？(3) 其他参量不变，P点稍微向圆孔平面移近时，Ip如何变化？(4) 其他参量不变，P点由初始位置向圆孔平面移近时，距离该平面远多远处Ip第一次出现极大？(15分) 6. 光矢量与x轴成q角的线偏振光相继通过两片快轴在x轴方向的1/4波片，计算透射光的琼斯矢量，说明透射光通常的偏振态，并讨论当q分别为 00、450和 900时透射光的偏状态。（10分） P2 P1 w .