光學(xué)工程初試題目大全及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.光在真空中的傳播速度約為（）A.3×10^5m/sB.3×10^8m/sC.3×10^10m/s答案：B2.以下哪種現(xiàn)象屬于光的折射（）A.小孔成像B.水中倒影C.海市蜃樓答案：C3.薄透鏡的焦距f與曲率半徑r1、r2的關(guān)系由（）決定。A.費(fèi)馬原理B.高斯公式C.透鏡制造者公式答案：C4.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有（）A.粒子性B.波動(dòng)性C.波粒二象性答案：B5.一束光垂直入射到偏振片上，旋轉(zhuǎn)偏振片，出射光強(qiáng)（）A.不變B.變強(qiáng)C.變?nèi)醮鸢福篈6.光學(xué)系統(tǒng)中，孔徑光闌決定（）A.成像范圍B.成像清晰度C.進(jìn)入系統(tǒng)的光量答案：C7.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角C滿足（）A.sinC=n1/n2B.sinC=n2/n1C.cosC=n2/n1答案：B8.以下屬于非成像光學(xué)元件的是（）A.凸透鏡B.反射鏡C.積分球答案：C9.邁克爾遜干涉儀利用了（）原理。A.分振幅干涉B.分波前干涉C.多光束干涉答案：A10.激光的特性不包括（）A.高亮度B.高相干性C.高發(fā)散性答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于幾何光學(xué)基本定律的有（）A.光的直線傳播定律B.光的反射定律C.光的折射定律答案：ABC2.光學(xué)系統(tǒng)的像差包括（）A.球差B.色差C.像散答案：ABC3.以下哪些元件可用于改變光的偏振態(tài)（）A.偏振片B.波片C.反射鏡答案：AB4.光的調(diào)制方式有（）A.強(qiáng)度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制答案：ABC5.常用的光學(xué)材料有（）A.光學(xué)玻璃B.光學(xué)晶體C.光學(xué)塑料答案：ABC6.光學(xué)系統(tǒng)的分辨率與（）有關(guān)。A.波長(zhǎng)B.孔徑C.像差答案：ABC7.以下哪些現(xiàn)象與光的波動(dòng)性有關(guān)（）A.干涉B.衍射C.光電效應(yīng)答案：AB8.激光產(chǎn)生的條件包括（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.光學(xué)諧振腔C.泵浦源答案：ABC9.光學(xué)測(cè)量的方法有（）A.干涉測(cè)量法B.衍射測(cè)量法C.光譜測(cè)量法答案：ABC10.以下屬于成像光學(xué)系統(tǒng)的有（）A.望遠(yuǎn)鏡B.顯微鏡C.投影儀答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.光在任何介質(zhì)中都是沿直線傳播的。（×）2.凹透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。（×）3.所有的波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。（√）4.偏振光一定是單色光。（×）5.光學(xué)系統(tǒng)的焦距越大，其會(huì)聚或發(fā)散能力越強(qiáng)。（×）6.光從空氣進(jìn)入水中，頻率不變，波長(zhǎng)變短。（√）7.夫瑯禾費(fèi)衍射是遠(yuǎn)場(chǎng)衍射。（√）8.理想光學(xué)系統(tǒng)可以成完善像。（√）9.光的吸收會(huì)使光的強(qiáng)度減弱。（√）10.半導(dǎo)體激光器體積小、效率高。（√）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述費(fèi)馬原理。答案：光在指定的兩點(diǎn)間傳播，實(shí)際的光程總是一個(gè)極值。也就是說(shuō)，光沿光程值為最小、最大或常量的路徑傳播。2.什么是瑞利判據(jù)？答案：對(duì)于兩個(gè)強(qiáng)度相等的非相干物點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)像斑的中心恰與另一個(gè)像斑的邊緣（第一暗環(huán)）重合時(shí)，系統(tǒng)恰好能分辨出這兩個(gè)物點(diǎn)，這就是瑞利判據(jù)。3.簡(jiǎn)述干涉濾光片的工作原理。答案：利用多光束干涉原理，通過(guò)在兩平行反射膜間夾一層透明介質(zhì)，使特定波長(zhǎng)的光在介質(zhì)中多次反射形成多光束干涉，滿足干涉加強(qiáng)條件的光透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)濾光。4.簡(jiǎn)述光學(xué)系統(tǒng)消色差的方法。答案：常用的方法是采用不同玻璃制成的正、負(fù)透鏡組合。利用不同玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)光的色散不同，使正透鏡的色差與負(fù)透鏡的色差相互抵消，從而達(dá)到消色差目的。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光學(xué)工程在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。答案：在醫(yī)療領(lǐng)域，光學(xué)工程用于醫(yī)學(xué)成像如X光、CT、MRI等，還用于激光治療、光學(xué)診斷等。未來(lái)趨勢(shì)是向更高分辨率、更精準(zhǔn)治療、無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)方向發(fā)展，結(jié)合人工智能提升診斷效率和準(zhǔn)確性。2.分析幾何光學(xué)和物理光學(xué)在光學(xué)工程中的作用及聯(lián)系。答案：幾何光學(xué)用光線概念研究光傳播成像規(guī)律，用于設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。物理光學(xué)從波動(dòng)和量子角度研究光本質(zhì)現(xiàn)象。二者相互補(bǔ)充，幾何光學(xué)是物理光學(xué)在一定條件下近似，共同推動(dòng)光學(xué)工程發(fā)展。3.探討如何提高光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。答案：可通過(guò)優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，減少像差，如合理選擇鏡片參數(shù)；采用高質(zhì)量光學(xué)材料降低吸收散射；利用鍍膜技術(shù)減少反射損失；結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)圖像后期處理來(lái)提高成像質(zhì)量。