1、工程光学模拟试卷 1 及答案与解析一、简答题1 形成光学拍现象的条件是什么?有何特点? 举例说明光学拍的应用 ?2 什么是自然光? 什么是偏振光 ?能够产生偏振光的方法有哪些 ?3 自然光垂直入射到如题图 3-1 所示石英棱镜上(n en o)，试分析其出射光线的传播方向和偏振态，并据此说明该棱镜的性质和使用方法。当光线反方向入射时，分析其性质有无改变(画图表示)。4 在衍射光栅实验中，把光栅遮掉一半，衍射图样在光强度、条纹位置、亮条纹宽度等方面会发生什么变化?5 在杨氏双缝干涉实验装置中，用平行白光照明双缝，接收屏距离双缝相当远，并以红色和蓝色滤光片各遮住一条缝，问在接收屏上是否能够得到双缝
2、干涉条纹?试描述接收屏上光强分布。二、解答题6 凸透镜一定是会聚透镜吗?请举例说明理由。7 8 为什么显微镜的放大倍率 与其物镜的数值孔径 NA 之间应满足关系式500NA1000NA?9 什么是光瞳衔接原则? 不满足该原则会发生什么情况?10 在同一坐标系中分别画出缝宽为 和 2 的单缝夫朗和费衍射光强曲线，并比较缝宽变化前后中央极大光强和衍射条纹宽度之间的关系。11 外观完全相同的 3 个晶体光学元件(线偏振器、14 波片和 12 波片)因标记脱落无法分开。现有一个单色光源(发自然光)、一个反射镜、一个透反比为 1：1 的分光镜、一台功率计，试设计实验方法将上述 3 种光学元件分开，画出实
3、验装置图并简单说明实验步骤。工程光学模拟试卷 1 答案与解析一、简答题1 【正确答案】 光学拍现象形成的条件是：两列频率相近、振动方向相同、传播方向相同、振幅相同的光波叠加。 特点：叠加波相位变化迅速、振幅变化缓慢。 可以用来测量频率较高光波的频率。利用一个与待测频率相近的已知光波与待测光波叠加形成光学拍现象，测出拍频，由公式 拍 = 已知 - 待测 待测，即可求出待测频率。2 【正确答案】 自然光是具有一切可能的振动方向的许多光波之和。它可以用两个振动方向垂直、强度相等、位相关系不确定的光矢量表示。其特点是振动方向的无规则性。偏振光是光矢量的方向和大小有规则变化的光，它包括线偏振光、圆偏振光
4、和椭圆偏振光。能够产生偏振光的方法有 4 种：反射折射法、二向色性法、散射法、双折射法。3 【正确答案】 4 【正确答案】 在衍射光栅实验中，把光栅遮掉一半，光栅的总缝数就减少一半，其强度减少为原来的 14。各级亮条纹位置与 N 无关，所以不变。由公式=/Ndcos ，总缝数减少一半，其半角宽度将会增加一倍，亮条纹宽度变宽。分辨率也会减少为原来的一半。5 【正确答案】 不能得到双缝干涉条纹。因为用红色和蓝色滤光片各遮住一条缝时，通过两缝的红、蓝光频率不同，它们在屏上只能非相干叠加。接收屏上所呈现的是由红蓝两光各自单缝衍射条纹分布构成的混合色图样。二、解答题6 【正确答案】 7 【正确答案】 8
5、 【正确答案】 显微镜能够辅助人眼观察到近距离微小物体，依靠的是其物镜的分辨作用和整个系统的放大率 。数值孔径 NA 决定物镜的分辨本领，其值越大，分辨本领越强。显微镜工作时，首先通过物镜将微小物体的细节分辨出来，在将其放大供人眼观察。分辨与放大兼顾时应使放大倍率 与数值孔径 NA 之间应满足关系式 500NA1000NA。当 500NA 时，即使物镜已经分辨开的物体细节，由于放大率不够也无法被人眼观察到；当 1000NA 时，南于物镜的分辨本领有限，放大率再高也无法看清微小物体的细节。9 【正确答案】 光瞳衔接原则是指：当两个或两个以上光学系统联用时，前一个系统的出瞳、出窗，要分别与后一个系统的入瞳、人窗重合；如果不满足这个原则，会出现光瞳切割和画面切割现象，得不到需要的像面和照度。10 【正确答案】 11 【正确答案】
