光学期末考试---2007年B(答案)

信息技术科学学院本科生2007—2008学年第一学期光学课程期末考试试卷（B卷）专业：光电子技术科学年级：学号：姓名：成绩:草稿区一、选择题（本题共40分，每小题4分）1.通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源看起来离观察者（A）远了；（B）近了；（C）原来位置；（D）上述说法都不正确；答案（B）2.由折射率为n=1.65的玻璃制成的薄凸透镜，前后两球面的曲率半径均为40cm，这个透镜的焦距等于（A）20；（B）21；（C）25；（D）31；（E）上述说法都不正确；答案（D）3.在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处（A）永远是个亮点，其强度只与入射光强有关；（B）永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变；（C）永远是个暗点；（D）有时是亮点，有时是暗点；（E）上述说法都不正确；答案（B）4.棱镜的折射率为n，当顶角α很小时，最小偏向角为（A）α；（B）nα；（C）（n-1）α；（D）(n+1)α；（E）上述答案都不正确；答案（C）5.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（A）5000Å；（B）4987Å；（C）2500Å；（D）3000Å；（E）上述答案都不正确；答案（A）6.一个衍射光栅宽为3cm，以波长为6000Å的光照射，第二级主极大出现于衍射角为300处。则光栅的总刻度线数为（A）1.25×104；（B）2.5×104；（C）6.25×103；（D）9.48×103；（E）上述答案都不正确答案（A）7.在杨氏双缝干涉试验中，从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是I0，屏上的零级亮条纹的最大光强度为：（A）I0；（B）2I0；（C）3I0；（D）4I0；（E）上述答案都不正确；答案（D）得分8.波长为λ=589.3nm的一束左旋园偏振光，垂直入射到厚度为5.141×10-4cm厚的方解石波晶片上，若n0-ne＝0.172，则透射光将变成：（A）线偏振光；（B）右旋圆偏振光；（C）左旋圆偏振光；（D）椭圆偏振光；（E）上述结论都不正确；答案（B）9.用半波带法研究菲涅尔圆孔的衍射的结果说明，圆孔轴线上的P点的明暗决定于：（A）圆孔的大小；（B）圆孔到P点的距离；（C）半波带数目的奇偶；（D）圆孔半径与波长的比值；（E）上述答案都不正确；答案（C）10．用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时，干涉条文将（A）向中心收缩；（B）向外扩散；（C）不动；（D）变窄；（E）上述答案都不正确；答案（B）二、（15分）两个薄凸透镜L1和L2的孔径都是4cm，L1的焦距为8cm，L2的焦距为3cm，L2在L1之后5cm,对于平行于光轴入射的光线，求系统的有效光阑，入射光瞳和出射光瞳的位置和大小。解：如图所示，入射的平行光经过透镜L1折射后成为会聚光束入射到L2上，故L1对光束所限制的作用最大，L1是光学系统的有效光阑和入射光瞳。为了求出出射光瞳，可将L1和L2成像，由物像公式和横向放大率公式，得s/=//fssfβ=ssyy//将s=-5，/f=3与y=2代入上式，得s/=//fssf=cm5.7353)5(β=ss/=5.155.7故cmy325.1/即出射光瞳L/1位于L2右方7.5cm处，孔径为6cm。三、(15分)用单色光观察牛顿环，测得某一亮环的直径为3mm，在它外边第五个亮环的直径为4.6mm，所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.03m，求此单色光的波长。得分得分F2/2F/1F1L1L2解：RjrRjr2)122)12(2（即：亮亮亦即：RjrRjr2]1)52[,2)122221（（于是：RRrr52102122nmmRDDRrr3.590)(105903.003.120)103()106.4(20562323212221228四、(15分)设一方解石波片沿平行光轴方向切出，其厚度为0.0343mm，放在两个主截面正交的尼科耳棱镜间。平行光束经过第一尼克耳棱镜后，垂直地射到波片上。对于钠光（589.3nm）而言。晶体的折射率为n0=1.658,ne=1.486。问通过第二尼克耳棱镜后，(1)光束发生的干涉是加强还是减弱？(2)如果两个尼科耳棱镜的主截面是互相平行的，结果又如何？解：方解石晶体中透射出来的光是椭圆偏振光，可以把它看成相位差为的两束互相垂直的线偏振光的叠加，而：200343.0486.1658.1103.5892270dnne得分加强的。后，光束发出的干涉是故通过第二尼科耳棱镜相长，则的主截面是互相平行的）如果两个尼科耳棱镜（减弱的。后，光束发出的干涉是故通过第二尼科耳棱镜相消为：棱镜，最后射出的光强对于正交的两个尼科耳21222122212221||222122212221)10sin2sin1()220sin2sin1()22sin2sin1(2010sin2sin220sin2sin)22sin2(sin)1(AAAAIAAAI五、(15分)用一架照相机在离地面200km的高空拍摄地面上的物体，如果要求它能分辨地面上相距1m的两点，照相机镜头的口径至少要多大？设感光的波长为550nm。解：∵θ1=0.61λ/R=1.22λ/d,θ/=Δy/l.而θ/=θ1,即Δy/l=1.22λ/d.d=1.22λl/Δy∴dmin=1.22λl/Δy=1.22×550×10-9×200×103/1=0.1342(m).得分第页，共页