光學(xué)測量試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種儀器常用于測量長度（）A.光譜儀B.卡尺C.示波器D.萬用表2.光在真空中的傳播速度是（）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×10?m/sD.3×101?m/s3.當(dāng)光線從空氣斜射入水中時，折射角（）入射角A.大于B.等于C.小于D.不確定4.以下屬于光學(xué)成像元件的是（）A.平面鏡B.電阻C.電容D.電感5.測量微小長度變化常用的光學(xué)方法是（）A.干涉法B.衍射法C.散射法D.吸收法6.以下哪種光的波長最長（）A.紅光B.綠光C.藍光D.紫光7.利用光學(xué)顯微鏡可以觀察到的最小尺寸約為（）A.1mmB.1μmC.1nmD.1pm8.測量物體表面粗糙度的光學(xué)儀器是（）A.輪廓儀B.光譜分析儀C.干涉儀D.激光粒度分析儀9.以下關(guān)于光的反射定律說法錯誤的是（）A.反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)B.反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)C.反射角等于入射角D.入射角增大時反射角減小10.用于精確測量角度的光學(xué)儀器是（）A.經(jīng)緯儀B.水準(zhǔn)儀C.全站儀D.激光測距儀答案：1.B2.C3.C4.A5.A6.A7.B8.A9.D10.A二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于光學(xué)測量技術(shù)的有（）A.激光測量B.光纖傳感C.光譜分析D.超聲測量2.光學(xué)顯微鏡的主要組成部分包括（）A.目鏡B.物鏡C.光源D.載物臺3.光的干涉現(xiàn)象可以用于（）A.測量長度B.測量角度C.檢測表面平整度D.分析物質(zhì)成分4.以下哪些是常用的光學(xué)探測器（）A.光電二極管B.光電倍增管C.電荷耦合器件（CCD）D.互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）5.光學(xué)測量中常用的光源有（）A.激光光源B.鹵鎢燈C.發(fā)光二極管（LED）D.氙燈6.影響光學(xué)測量精度的因素有（）A.環(huán)境溫度B.環(huán)境濕度C.光源穩(wěn)定性D.儀器噪聲7.光的衍射現(xiàn)象在以下哪些方面有應(yīng)用（）A.光柵光譜儀B.小孔成像C.光學(xué)顯微鏡分辨率提高D.光纖通信8.以下關(guān)于光學(xué)測量特點的描述正確的是（）A.非接觸測量B.精度高C.速度快D.可測量多種物理量9.光學(xué)測量系統(tǒng)通常包括（）A.光源模塊B.光學(xué)變換模塊C.探測器模塊D.數(shù)據(jù)處理模塊10.利用光學(xué)方法測量物體三維形狀的技術(shù)有（）A.結(jié)構(gòu)光測量B.立體視覺測量C.激光掃描測量D.超聲測量答案：1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.AC8.ABCD9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.光沿直線傳播的條件是在同種均勻介質(zhì)中。（）2.放大鏡成的是正立、放大的實像。（）3.所有的光學(xué)儀器都能提高測量精度。（）4.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。（）5.激光的特點是高亮度、高單色性、高相干性和高方向性。（）6.用光學(xué)方法測量物體長度時，測量精度只與儀器有關(guān)。（）7.反射光的強度一定小于入射光的強度。（）8.干涉條紋間距與光的波長無關(guān)。（）9.光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)是目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)之和。（）10.光纖傳感技術(shù)只能測量溫度。（）答案：1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.×9.×10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述光的干涉原理。答案：兩列或多列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強，在另一些區(qū)域始終減弱，形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象。其條件是兩列光頻率相同、相位差恒定、振動方向相同。2.光學(xué)測量中常用的校準(zhǔn)方法有哪些？答案：常用校準(zhǔn)方法有使用標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)，即通過測量已知特性的標(biāo)準(zhǔn)樣品來校準(zhǔn)儀器；還有采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)，與已知精度的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備對比測量，調(diào)整儀器參數(shù)確保測量準(zhǔn)確。3.說明激光在光學(xué)測量中的優(yōu)勢。答案：激光具有高亮度，可在遠(yuǎn)距離被清晰探測；高單色性，保證測量準(zhǔn)確性；高相干性，利于干涉、全息等測量；高方向性，能精準(zhǔn)聚焦測量，可用于多種光學(xué)測量。4.簡述光學(xué)顯微鏡分辨率的影響因素。答案：分辨率受波長影響，波長越短分辨率越高；還與物鏡的數(shù)值孔徑有關(guān)，數(shù)值孔徑越大分辨率越高；此外，光學(xué)系統(tǒng)的像差等也會對分辨率產(chǎn)生影響。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論光學(xué)測量技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。答案：在生物醫(yī)學(xué)中，用于細(xì)胞成像、組織形態(tài)觀察等。如共聚焦顯微鏡用于高分辨率成像。發(fā)展趨勢是向更高分辨率、更深成像深度、多功能集成方向發(fā)展，如結(jié)合多種成像技術(shù)實現(xiàn)更精準(zhǔn)診斷。2.分析光學(xué)測量與電學(xué)測量在測量精度方面的差異及原因。答案：光學(xué)測量精度高，如干涉測量可達納米級。電學(xué)測量精度因測量量而異。光學(xué)測量利用光的特性，光的穩(wěn)定性、干涉等原理可實現(xiàn)高精度；電學(xué)測量易受電磁干擾、元件精度等影響，所以精度差異明顯。3.探討如何在光學(xué)測量中減少環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。答案：控制溫度，可在恒溫環(huán)境或采用溫度補償措施；控制濕度，用干燥設(shè)備。減少振動，采用減震平臺。避免環(huán)境光干擾，測量在暗室或