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文檔簡介

2025年中國科學院西安光機所秋季招聘筆試歷年參考題庫附帶答案詳解一、選擇題從給出的選項中選擇正確答案(共100題)1、下列關于光的干涉現(xiàn)象的說法中,正確的是:A.干涉條紋的產生必須使用單色光;B.兩束光頻率相同、相位差恒定才能產生穩(wěn)定干涉;C.干涉現(xiàn)象只能在真空中發(fā)生;D.干涉不滿足能量守恒定律【參考答案】B【解析】產生穩(wěn)定干涉的條件是兩列光波頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。單色光有助于觀察,但非必須;干涉可在任何介質中發(fā)生;干涉是能量重新分布,整體仍滿足能量守恒。故選B。2、在光學系統(tǒng)中,數(shù)值孔徑(NA)主要影響:A.系統(tǒng)的放大倍數(shù);B.分辨能力與聚光能力;C.成像亮度與色差;D.鏡頭長度【參考答案】B【解析】數(shù)值孔徑NA=n·sinθ,反映系統(tǒng)收集光的能力和分辨細節(jié)的能力。NA越大,分辨率越高,聚光能力越強。它不直接決定放大倍數(shù)或色差,但對顯微系統(tǒng)性能至關重要。故選B。3、下列哪種材料常用于紫外波段光學窗口?A.普通玻璃;B.聚碳酸酯;C.熔融石英;D.硅【參考答案】C【解析】普通玻璃和聚碳酸酯在紫外波段吸收嚴重,不適用;硅在可見光不透,主要用于紅外。熔融石英在180nm以上紫外波段具有高透過率,是常用紫外窗口材料。故選C。4、關于光電效應,下列說法正確的是:A.光強越大,逸出電子初動能越大;B.只要光照時間足夠長,任何頻率光都能引發(fā)光電效應;C.截止頻率與材料有關;D.光電效應支持光的純波動性【參考答案】C【解析】光電效應中,電子能否逸出取決于光子頻率是否超過材料的截止頻率,與光強無關。光強影響光電流大小。該現(xiàn)象支持光的粒子性。故選C。5、在干涉儀中,若光程差增加一個波長,干涉條紋將移動:A.半條條紋;B.一條條紋;C.兩條條紋;D.無變化【參考答案】B【解析】光程差變化一個波長λ,相位差變化2π,對應干涉級次變化1,條紋恰好移動一個條紋間距。這是干涉測長的基本原理。故選B。6、下列哪種探測器基于內光電效應?A.光電倍增管;B.熱電堆;C.硅光電二極管;D.超導探測器【參考答案】C【解析】硅光電二極管通過光子激發(fā)價帶電子至導帶產生電流,屬內光電效應。光電倍增管為外光電效應;熱電堆基于熱效應;超導探測器依賴低溫相變。故選C。7、在傅里葉變換光譜儀中,干涉圖是:A.波長域信號;B.時間域信號;C.光程差域信號;D.空間頻率域信號【參考答案】C【解析】傅里葉變換光譜儀通過移動鏡改變兩束光的光程差,記錄探測器信號隨光程差的變化曲線,即干涉圖。對該圖進行傅里葉變換可得光譜。故選C。8、關于衍射極限,下列說法正確的是:A.可通過無限增大物鏡尺寸突破;B.與波長無關;C.是光學系統(tǒng)分辨能力的理論極限;D.僅適用于透射系統(tǒng)【參考答案】C【解析】衍射極限由瑞利判據(jù)定義,最小分辨距離約為0.61λ/NA,是理想光學系統(tǒng)的理論分辨極限,受波長和數(shù)值孔徑限制,無法完全突破。故選C。9、下列哪種方法可用于測量激光束的光斑大???A.干涉法;B.刀口法;C.偏振法;D.濾光法【參考答案】B【解析】刀口法通過移動刀口掃描光束,記錄透過功率變化,微分后可得光強分布,從而確定光斑尺寸。該方法簡單有效,適用于高斯光束測量。故選B。10、在光學鍍膜中,增透膜的光學厚度通常為:A.λ/2;B.λ;C.λ/4;D.3λ/4【參考答案】C【解析】增透膜利用干涉相消原理,膜層折射率應為基底與空氣折射率的幾何平均。其光學厚度取λ/4時,前后表面反射光相位差π,實現(xiàn)反向疊加。故選C。11、下列關于拉曼散射的說法正確的是:A.散射光頻率與入射光相同;B.屬于彈性散射;C.可用于分析分子振動結構;D.強度通常高于瑞利散射【參考答案】C【解析】拉曼散射為非彈性散射,散射光頻率因分子能級變化而偏移,可反映分子振動、轉動能級信息,是重要的光譜分析手段。其強度遠低于瑞利散射。故選C。12、高斯光束通過薄透鏡后,其束腰位置的計算依據(jù)是:A.高斯公式;B.ABCD定律;C.費馬原理;D.瑞利判據(jù)【參考答案】B【解析】ABCD定律用于傳播矩陣分析高斯光束在光學系統(tǒng)中的變換,結合q參數(shù)可計算束腰位置變化。高斯公式適用于幾何光學成像。故選B。13、下列哪種器件可用于實現(xiàn)光路的單向傳輸?A.分束鏡;B.波片;C.光隔離器;D.濾光片【參考答案】C【解析】光隔離器由起偏器、法拉第旋光器和檢偏器組成,利用磁光效應實現(xiàn)正向通過、反向截止,防止反射光干擾光源,廣泛用于激光系統(tǒng)。故選C。14、在數(shù)字圖像處理中,直方圖均衡化主要用于:A.去除噪聲;B.增強圖像對比度;C.銳化邊緣;D.縮小圖像尺寸【參考答案】B【解析】直方圖均衡化通過重新分布灰度級,使圖像灰度分布更均勻,從而擴展動態(tài)范圍,顯著提升整體對比度,適用于低對比度圖像增強。故選B。15、下列哪種現(xiàn)象與自聚焦效應有關?A.光纖中的模式色散;B.光強依賴折射率變化;C.光的偏振旋轉;D.光電導效應【參考答案】B【解析】自聚焦指在高光強下材料折射率隨光強變化(非線性折射),導致光束中心折射率升高,產生類似透鏡的聚焦效應,常見于非線性光學介質。故選B。16、CCD與CMOS圖像傳感器的主要區(qū)別在于:A.光譜響應范圍;B.像素尺寸;C.信號讀出方式;D.封裝材料【參考答案】C【解析】CCD采用電荷轉移方式逐行讀出,功耗高但噪聲低;CMOS每個像素自帶放大器,可隨機讀取,集成度高、功耗低。兩者在讀出機制上有本質差異。故選C。17、在激光諧振腔中,縱模的頻率間隔取決于:A.增益介質長度;B.腔長;C.鏡面曲率;D.反射率【參考答案】B【解析】縱模頻率間隔Δν=c/(2L),其中L為腔長。腔內光波往返形成駐波,相鄰模式波長差對應頻率差。腔長越長,模式越密集。故選B。18、下列哪種方法可用于測量微小位移?A.普通卷尺;B.激光干涉法;C.目視估測;D.游標卡尺【參考答案】B【解析】激光干涉法利用波長為基準,可實現(xiàn)納米級甚至亞納米級位移測量,精度遠高于機械測量工具,廣泛用于精密儀器校準。故選B。19、在偏振光實驗中,四分之一波片可將線偏振光變?yōu)椋篈.自然光;B.圓偏振光;C.橢圓偏振光;D.仍為線偏振光【參考答案】B【解析】當線偏振光以45°角入射至λ/4波片,其分解為等幅、正交、相位差π/2的兩分量,合成后形成圓偏振光。若角度非45°,則為橢圓偏振。故選B。20、下列關于鎖模激光器的描述正確的是:A.輸出連續(xù)光;B.脈沖寬度可達飛秒級;C.只能工作在可見光波段;D.不需諧振腔【參考答案】B【解析】鎖模技術使激光器多個縱模相干疊加,產生超短脈沖,脈寬可達飛秒至皮秒量級,廣泛用于超快光學研究。其仍需諧振腔且可工作于多種波段。故選B。21、下列關于光的干涉現(xiàn)象的說法中,正確的是:A.只有頻率相同的光才能發(fā)生干涉;B.干涉條紋的明暗與光強無關;C.白光不能產生干涉現(xiàn)象;D.干涉必須在真空中進行【參考答案】A【解析】干涉需滿足相干條件:頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。頻率不同則無法形成穩(wěn)定干涉圖樣。白光雖含多色光,但仍可干涉(如薄膜干涉),只是條紋彩色。光強影響明暗程度,但非決定是否干涉。干涉可在空氣等介質中發(fā)生。故選A。22、下列器件中,主要用于將光信號轉換為電信號的是:A.激光二極管;B.發(fā)光二極管;C.光電二極管;D.光纖【參考答案】C【解析】光電二極管利用內光電效應,吸收光子后產生電子-空穴對,形成光電流,實現(xiàn)光→電轉換。激光二極管和發(fā)光二極管是電→光轉換器件。光纖是傳輸介質。故選C。23、在理想光學系統(tǒng)中,物點與其像點之間的共軛關系意味著:A.物點移動時像點不動;B.每個物點對應唯一像點;C.像點總是實像;D.物像在同一介質中【參考答案】B【解析】共軛關系指物像互為對應,一個物點通過系統(tǒng)唯一確定一個像點,反之亦然。這是理想成像的基本特征。像可能是實像或虛像,介質可不同。故選B。24、下列材料中,最適合作為紅外光學窗口的是:A.普通玻璃;B.石英;C.氟化鈣;D.有機玻璃【參考答案】C【解析】紅外窗口材料需在紅外波段高透過。普通玻璃和有機玻璃在中遠紅外吸收強;石英適用于近紅外;氟化鈣(CaF?)在寬紅外范圍(0.15–9μm)透過率高,耐高溫,適合紅外系統(tǒng)。故選C。25、下列關于光纖數(shù)值孔徑的描述,正確的是:A.數(shù)值孔徑越大,集光能力越強;B.僅與纖芯折射率有關;C.決定光纖長度;D.越小越好【參考答案】A【解析】數(shù)值孔徑NA=√(n?2-n?2),反映光纖接收光的能力。NA越大,可接收更大角度入射光,集光能力越強,但可能增加模間色散。與長度無關。實際需根據(jù)應用權衡。故選A。26、在光電探測器中,響應度的單位通常是:A.A/W;B.V/s;C.W/m2;D.Ω·m【參考答案】A【解析】響應度指單位光功率產生的光電流,即R=I_ph/P_in,單位為安培每瓦(A/W)。V/s為電壓變化率,W/m2為輻照度,Ω·m為電阻率。故選A。27、下列哪種現(xiàn)象不屬于色散?A.棱鏡分光;B.光纖中脈沖展寬;C.鏡面反射;D.彩虹形成【參考答案】C【解析】色散是不同波長光在介質中傳播速度不同導致的分離現(xiàn)象。棱鏡分光、彩虹、光纖脈沖展寬均源于色散。鏡面反射遵循反射定律,各波長反射角相同,無色散。故選C。28、在全息成像中,記錄過程主要依賴于光的:A.衍射;B.干涉;C.偏振;D.吸收【參考答案】B【解析】全息術通過參考光與物光的干涉記錄物體的振幅和相位信息。再現(xiàn)時利用衍射恢復圖像。干涉是記錄核心,衍射是再現(xiàn)機制。偏振和吸收非主要原理。故選B。29、下列關于激光器閾值條件的描述,正確的是:A.增益等于損耗;B.增益小于損耗;C.無需增益介質;D.諧振腔可有可無【參考答案】A【解析】激光器起振需滿足閾值條件:光在諧振腔內往返一次的增益等于總損耗(含透射、吸收、散射等)。此時實現(xiàn)光放大自持振蕩。增益介質和諧振腔為必要結構。故選A。30、在光學系統(tǒng)中,艾里斑的大小主要取決于:A.物體大??;B.光強;C.孔徑和波長;D.材料密度【參考答案】C【解析】艾里斑是理想透鏡衍射極限下的點光源像斑,其角半徑θ≈1.22λ/D,λ為波長,D為孔徑直徑。波長越長或孔徑越小,艾里斑越大,分辨率越低。與物體大小、光強無關。故選C。31、下列哪種調制方式常用于光纖通信中的高速數(shù)據(jù)傳輸?A.調幅;B.調頻;C.調相;D.強度調制【參考答案】D【解析】光纖通信中,強度調制(IM)直接改變光源光強以攜帶信息,結合直接檢測(IM/DD),技術成熟、成本低,廣泛用于中短距離高速傳輸。調相、調頻多用于相干通信,復雜度高。調幅在光域不常用。故選D。32、偏振片的起偏原理基于光的:A.干涉;B.衍射;C.選擇性吸收;D.折射【參考答案】C【解析】偏振片利用二向色性材料對不同振動方向的光具有不同吸收率,只允許特定方向振動的光通過,其余被吸收,從而產生線偏振光。非干涉、衍射或折射主導機制。故選C。33、下列關于像差的說法中,正確的是:A.像差可完全消除;B.僅存在于劣質鏡頭;C.是理想光學系統(tǒng)的固有缺陷;D.可通過優(yōu)化設計減小【參考答案】D【解析】像差是實際光學系統(tǒng)對理想成像的偏離,包括球差、彗差、像散等。雖無法完全消除,但可通過合理設計(如使用非球面、多鏡組合)顯著減小。所有系統(tǒng)均存在一定程度像差。故選D。34、在光電效應實驗中,截止頻率取決于:A.光強;B.材料功函數(shù);C.入射角;D.光源距離【參考答案】B【解析】截止頻率ν?=W?/h,W?為材料功函數(shù),h為普朗克常數(shù)。只有當入射光頻率大于ν?時才能逸出光電子。光強影響光電流大小,不影響能否發(fā)生。故選B。35、下列哪種光源具有最高的單色性?A.白熾燈;B.LED;C.氙燈;D.激光器【參考答案】D【解析】單色性指光譜純度。激光器由于受激輻射機制,譜線極窄,單色性遠優(yōu)于白熾燈(連續(xù)譜)、LED(較寬發(fā)射帶)、氙燈(線狀與連續(xù)混合譜)。故選D。36、在光學薄膜設計中,增透膜的最小厚度通常為:A.λ;B.λ/2;C.λ/4;D.2λ【參考答案】C【解析】增透膜利用干涉相消原理,要求膜層上下表面反射光反相疊加。當膜厚d=λ/(4n)(n為膜折射率)時,光程差為λ/2,實現(xiàn)相消干涉,減少反射。故最小厚度為λ/4(光學厚度)。選C。37、下列關于共焦顯微成像的描述,正確的是:A.使用普通光源即可;B.焦平面外信號被抑制;C.分辨率低于傳統(tǒng)顯微鏡;D.無法進行三維成像【參考答案】B【解析】共焦顯微鏡在光源和探測器前各設一個共軛針孔,僅采集焦平面反射/熒光信號,抑制離焦模糊,提高對比度和軸向分辨率,可實現(xiàn)三維層析成像。通常使用激光光源。分辨率高于傳統(tǒng)顯微鏡。故選B。38、在傅里葉變換光譜儀中,干涉圖記錄的是:A.光強隨波長的變化;B.光強隨時間的變化;C.光強隨光程差的變化;D.光強隨溫度的變化【參考答案】C【解析】傅里葉變換光譜儀通過邁克爾遜干涉儀產生可變光程差,探測器記錄干涉圖(強度vs光程差)。對該圖做傅里葉變換可得光譜分布。非直接測量波長。故選C。39、下列哪種探測器適用于弱光探測?A.硅光電池;B.熱電偶;C.光電倍增管;D.熱敏電阻【參考答案】C【解析】光電倍增管(PMT)具有極高增益(可達10?~10?),能將單個光子轉化為可測電流脈沖,適用于極弱光探測。硅光電池輸出小,無增益;熱電偶、熱敏電阻響應慢,靈敏度低。故選C。40、在光學系統(tǒng)中,F(xiàn)數(shù)(F-number)定義為:A.焦距與通光孔徑之比;B.孔徑與焦距之積;C.分辨率的倒數(shù);D.光強與功率之比【參考答案】A【解析】F數(shù)=f/D,f為焦距,D為入瞳直徑。F數(shù)越小,通光能力越強,景深越小。常用于鏡頭標稱(如f/2.0)。與分辨率、光強比無直接定義關系。故選A。41、下列哪種材料最適合作為高功率激光器的增益介質?A.普通玻璃B.摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)C.聚碳酸酯D.硅酸鹽水泥【參考答案】B【解析】摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)具有優(yōu)良的光學性能和熱導率,能在高泵浦功率下穩(wěn)定工作,廣泛應用于固體激光器中。普通玻璃和聚碳酸酯吸收損耗大,不適合高功率應用;硅酸鹽水泥不透光,無法作為增益介質。42、在光學系統(tǒng)中,用于消除色差的常用透鏡組合是?A.凸透鏡與凹透鏡組合B.兩個凸透鏡貼合C.單一高折射率透鏡D.兩個凹透鏡組合【參考答案】A【解析】消色差透鏡通常由低色散的冕牌玻璃凸透鏡和高色散的火石玻璃凹透鏡膠合而成,利用兩者色散差異抵消色差。單一透鏡或同類型透鏡無法有效校正色差。43、下列哪種探測器最適合用于近紅外波段的弱光檢測?A.硅光電二極管B.光電倍增管C.銻化銦(InSb)探測器D.熱電堆【參考答案】C【解析】銻化銦探測器響應波段在1~5μm,適用于近紅外至中波紅外。硅光電二極管僅響應至約1.1μm,光電倍增管對紅外不敏感,熱電堆響應慢且靈敏度低。44、光纖通信中,單模光纖的主要特征是?A.纖芯直徑大于10微米B.支持多種模式傳輸C.纖芯直徑小于光波長量級D.色散小、帶寬高【參考答案】D【解析】單模光纖纖芯直徑約8~10μm,僅支持基模傳輸,色散小、帶寬高,適合長距離通信。多模光纖纖芯更大,支持多模但色散大。45、下列哪項屬于主動光學技術的應用?A.使用固定曲率鏡面B.實時調整鏡面形狀補償大氣擾動C.增加望遠鏡口徑D.采用高反射率鍍膜【參考答案】B【解析】主動光學通過傳感器和促動器實時調節(jié)主鏡形變,補償重力、溫度等引起的像差,提升成像質量,廣泛用于大型望遠鏡。46、在激光干涉儀中,提高測量精度的關鍵因素是?A.激光功率提高B.干涉臂長度差異大C.使用穩(wěn)頻激光源D.增加探測器面積【參考答案】C【解析】穩(wěn)頻激光源可減小波長漂移,確保干涉條紋穩(wěn)定,是納米級精度測量的基礎。功率和探測器面積不影響波長穩(wěn)定性。47、下列哪種現(xiàn)象不屬于非線性光學效應?A.自相位調制B.二次諧波產生C.瑞利散射D.受激拉曼散射【參考答案】C【解析】瑞利散射是線性彈性散射,與光強無關;其余三項均為強光下出現(xiàn)的非線性效應,依賴于介質極化率的非線性響應。48、用于測量光脈沖寬度的最常用儀器是?A.光譜儀B.自相關儀C.功率計D.干涉儀【參考答案】B【解析】自相關儀通過測量脈沖與自身延遲復制的非線性互相關,反推脈寬,尤其適用于飛秒級超短脈沖測量。49、在CCD圖像傳感器中,電荷轉移的機制主要依賴于?A.熱擴散B.外加電場驅動C.光生載流子漂移D.量子隧穿【參考答案】B【解析】CCD通過在相鄰電極施加時序電壓,形成勢阱移動,實現(xiàn)電荷包逐行轉移,是其核心工作機制。50、下列哪種鍍膜技術可實現(xiàn)原子級厚度控制?A.噴涂法B.浸漬鍍膜C.電子束蒸發(fā)D.磁控濺射【參考答案】C【解析】電子束蒸發(fā)在真空下精確控制蒸發(fā)速率和時間,結合石英晶體檢定,可實現(xiàn)亞納米級膜厚控制,適合精密光學膜。51、在光束質量評價中,M2因子用于衡量?A.光束功率B.光束發(fā)散角與衍射極限的偏離程度C.波長穩(wěn)定性D.偏振純度【參考答案】B【解析】M2因子定義為實際光束發(fā)散角與理想高斯光束發(fā)散角之比,M2=1為衍射極限,數(shù)值越小光束質量越好。52、下列哪種材料常用于制造紫外抗反射膜?A.ZnSeB.MgF?C.GeD.PbS【參考答案】B【解析】MgF?折射率低(約1.38),在紫外到可見波段透過率高,附著力強,是常用的紫外增透膜材料。53、在飛秒激光加工中,材料去除的主要機制是?A.熱熔蒸發(fā)B.光化學分解C.多光子電離與庫侖爆炸D.機械沖擊【參考答案】C【解析】飛秒激光脈寬極短,能量在電子系統(tǒng)來不及傳給晶格時即完成作用,導致材料直接電離并碎裂,實現(xiàn)冷加工。54、下列哪項不是影響光學系統(tǒng)分辨率的主要因素?A.波長B.數(shù)值孔徑C.探測器像素大小D.空氣濕度【參考答案】D【解析】分辨率由瑞利判據(jù)決定,取決于波長和NA;探測器像素影響采樣,但空氣濕度對分辨率無直接影響。55、在鎖模激光器中,產生超短脈沖的物理基礎是?A.增益飽和B.多縱模相位鎖定C.調Q開關D.非線性吸收【參考答案】B【解析】鎖模技術通過鎖定多個縱模的相位關系,使它們干涉形成周期性超短脈沖,是飛秒激光的核心原理。56、下列哪種方法可用于測量激光束的波前畸變?A.功率計測量B.剪切干涉儀C.光譜分析D.電流-電壓特性測試【參考答案】B【解析】剪切干涉儀通過分束產生兩束錯位波前并干涉,可重構原始波前畸變,常用于波前傳感。57、在光學設計中,Zernike多項式主要用于?A.描述像差B.計算折射率C.模擬熱變形D.優(yōu)化結構強度【參考答案】A【解析】Zernike多項式在單位圓上正交,可系統(tǒng)分解波前誤差,如離焦、像散、彗差等,廣泛用于像差分析。58、下列哪種光源具有最高的時間相干性?A.白熾燈B.LEDC.單模激光器D.熒光燈【參考答案】C【解析】單模激光器譜線窄、相位穩(wěn)定,相干長度可達百米以上,遠高于其他光源。59、在光電探測器中,響應度的單位通常是?A.W/m2B.A/WC.V/HzD.Ω·m【參考答案】B【解析】響應度定義為輸出電流與入射光功率之比,單位為安培每瓦(A/W),反映探測效率。60、下列哪種方法可用于實現(xiàn)光束的勻化?A.使用球面鏡B.采用微透鏡陣列C.增加激光功率D.使用偏振片【參考答案】B【解析】微透鏡陣列將入射光分割并重疊,在遠場形成均勻光斑,廣泛用于激光加工和照明系統(tǒng)勻化。61、下列哪種材料最適合作為高功率激光器的增益介質?A.普通玻璃B.摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)C.有機塑料D.純水晶【參考答案】B【解析】摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)具有優(yōu)良的熱導率和光學性能,能在高功率下穩(wěn)定輸出激光,廣泛應用于工業(yè)和科研領域。普通玻璃和有機塑料熱穩(wěn)定性差,易損壞;純水晶不具備摻雜離子增益特性,無法實現(xiàn)有效光放大。62、在光學系統(tǒng)中,用于消除色差的常用方法是?A.使用單透鏡B.增加光源強度C.采用復合透鏡(如消色差雙膠合透鏡)D.減小孔徑光闌【參考答案】C【解析】色差源于不同波長光線折射率不同。消色差雙膠合透鏡由正負透鏡組合,利用不同材料色散特性相互補償,有效減少色差。單透鏡無法校正色差,調整光源或光闌不能根本解決問題。63、下列哪項不屬于光電探測器的主要性能參數(shù)?A.響應度B.量子效率C.熱膨脹系數(shù)D.暗電流【參考答案】C【解析】響應度、量子效率和暗電流是評價光電探測器靈敏度與噪聲的關鍵指標。熱膨脹系數(shù)屬于材料物理屬性,與探測器光電轉換性能無直接關系,不作為核心性能參數(shù)。64、在干涉測量中,獲得穩(wěn)定干涉條紋的關鍵條件是什么?A.兩束光頻率相同、振動方向一致、相位差恒定B.光強必須相等C.必須使用白光光源D.光路必須對稱【參考答案】A【解析】相干條件包括頻率相同、振動方向相近、相位差恒定。光強不等僅影響條紋對比度,非必要條件;白光干涉僅用于特定零程差測量;光路對稱非必需,只要光程差在相干長度內即可。65、下列哪種器件可用于實現(xiàn)光信號的調制?A.光纖耦合器B.聲光調制器C.光譜儀D.準直鏡【參考答案】B【解析】聲光調制器利用聲波改變介質折射率,實現(xiàn)對光強、頻率的調制。光纖耦合器用于分光,光譜儀用于分析波長,準直鏡用于整形光束,均不具備主動調制功能。66、關于CCD與CMOS圖像傳感器,下列說法正確的是?A.CMOS功耗高于CCDB.CCD讀出速度更快C.CMOS集成度更高,成本更低D.CCD適合低照度性能差【參考答案】C【解析】CMOS每個像素自帶放大電路,集成度高、功耗低、成本低,適合大規(guī)模應用。CCD雖在早期低照度表現(xiàn)好,但讀出速度慢、功耗高?,F(xiàn)代CMOS性能已全面超越多數(shù)CCD。67、光纖通信中,單模光纖的主要特征是?A.芯徑較大,支持多條模式傳播B.使用LED作光源C.芯徑小,僅支持基模傳輸D.傳輸距離短【參考答案】C【解析】單模光纖芯徑通常為8–10μm,只允許一種模式(基模)傳播,避免模間色散,適用于長距離、高速通信。多模光纖芯徑大,可用LED,但傳輸距離受限。68、下列哪種現(xiàn)象不屬于非線性光學效應?A.自聚焦B.二次諧波產生C.折射率隨光強變化D.光的直線傳播【參考答案】D【解析】非線性光學效應發(fā)生在強光作用下,如自聚焦、諧波生成、折射率非線性變化等。光的直線傳播是幾何光學基本假設,不涉及非線性響應。69、在激光諧振腔中,法布里-珀羅腔的主要作用是?A.提高輸出功率B.實現(xiàn)頻率選擇和模式穩(wěn)定C.擴束激光D.改變偏振態(tài)【參考答案】B【解析】法布里-珀羅腔由兩平行反射鏡構成,通過干涉效應篩選特定頻率,形成縱模,實現(xiàn)頻率選擇和模式控制,是激光器頻率穩(wěn)定的核心結構。70、下列哪種方法可用于測量微小位移?A.游標卡尺測量B.激光干涉法C.目視估測D.卷尺測量【參考答案】B【解析】激光干涉法利用光程差引起的干涉條紋變化,可實現(xiàn)納米級位移測量。游標卡尺精度有限(0.02mm),卷尺和目測更粗略,無法滿足高精度需求。71、下列關于全反射的說法正確的是?A.光從光疏介質射向光密介質時可能發(fā)生B.入射角大于臨界角時發(fā)生C.折射角大于入射角D.必須在真空中發(fā)生【參考答案】B【解析】全反射發(fā)生在光從光密介質射向光疏介質且入射角大于臨界角時。此時無折射光,全部光被反射。折射角在臨界時為90°,超過則無折射。72、下列哪種光源具有最高的單色性?A.白熾燈B.LEDC.激光器D.熒光燈【參考答案】C【解析】激光器通過受激輻射產生光,波長范圍極窄,單色性遠優(yōu)于其他光源。白熾燈和熒光燈為寬譜連續(xù)光,LED雖較窄但仍遠不及激光。73、在光學薄膜設計中,增透膜的原理是?A.利用光的吸收減少反射B.利用干涉相長增強透射C.利用干涉相消減少反射D.提高材料折射率【參考答案】C【解析】增透膜通過在表面鍍一層特定厚度薄膜,使前后表面反射光相位相反,產生相消干涉,降低反射率,提高透射率。典型為MgF?膜層。74、下列哪種器件可用于分離不同波長的光?A.偏振片B.光纖跳線C.棱鏡D.反射鏡【參考答案】C【解析】棱鏡利用不同波長光在介質中折射率不同,實現(xiàn)色散,將復合光分解為光譜。偏振片用于篩選偏振態(tài),反射鏡改變光路,光纖傳輸光,均無分光功能。75、光在真空中的傳播速度約為?A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×101?m/sD.3×10?m/s【參考答案】B【解析】真空中光速為299,792,458m/s,通常取3×10?m/s。這是物理學基本常數(shù),也是國際單位制中長度定義的基礎。76、下列哪種現(xiàn)象說明光具有波動性?A.光電效應B.康普頓散射C.干涉條紋D.光壓【參考答案】C【解析】干涉是波的典型特征,表明光具有波動性。光電效應和康普頓散射體現(xiàn)粒子性,光壓雖與動量有關,但干涉是最直接的波動證據(jù)。77、在數(shù)字圖像處理中,直方圖均衡化主要用于?A.去除噪聲B.增強圖像對比度C.縮小圖像尺寸D.識別邊緣【參考答案】B【解析】直方圖均衡化通過拉伸灰度分布,使像素灰度均勻分布,提升圖像整體對比度,尤其適用于偏暗或偏亮圖像。去噪和邊緣檢測需其他算法。78、下列關于偏振光的說法正確的是?A.自然光是偏振光B.偏振片只允許特定振動方向的光通過C.反射光不會產生偏振D.所有激光都是非偏振光【參考答案】B【解析】偏振片具有透光軸,僅允許與其方向一致的光振動分量通過。自然光是非偏振光;反射光可產生部分偏振;多數(shù)激光具有高度偏振性。79、下列哪種儀器可用于測量光譜?A.示波器B.光譜儀C.萬用表D.顯微鏡【參考答案】B【解析】光譜儀通過色散元件(如光柵或棱鏡)將光按波長展開,配合探測器測量各波長強度分布。示波器測電信號,萬用表測電參數(shù),顯微鏡用于形貌觀察。80、在自動控制系統(tǒng)中,PID控制器中的“D”代表?A.差分B.微分C.積分D.比例【參考答案】B【解析】PID分別代表比例(Proportional)、積分(Integral)、微分(Derivative)。微分環(huán)節(jié)反映誤差變化率,用于預測趨勢,提高系統(tǒng)響應速度和穩(wěn)定性。81、在光學系統(tǒng)中,以下哪種像差與波長有關,且會導致不同顏色的光聚焦在不同位置?A.球差B.像散C.色差D.畸變【參考答案】C【解析】色差是由于透鏡材料對不同波長光的折射率不同,導致各色光聚焦點不一致。常見于復色光成像系統(tǒng),可通過消色差透鏡組合校正。球差由孔徑角引起,像散與視場有關,畸變影響圖像形狀但不模糊。82、激光器產生相干光的基本原理是基于下列哪種過程?A.自發(fā)輻射B.受激吸收C.受激輻射D.熱輻射【參考答案】C【解析】激光的“L”即“受激”(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation),其核心是受激輻射,使光子同頻率、同相位、同方向放大,形成高相干性光束。自發(fā)輻射產生非相干光,受激吸收消耗光子,熱輻射無方向性。83、下列材料中,最常用于制作紅外探測器的是?A.硅(Si)B.鍺(Ge)C.二氧化硅(SiO?)D.鋁(Al)【參考答案】B【解析】鍺的禁帶寬度較?。s0.67eV),可響應紅外波段(1.8~1.9μm),常用于紅外探測器。硅主要用于可見光至近紅外(<1.1μm),SiO?為絕緣體,鋁為金屬反射層材料,不用于光電轉換。84、在光電效應實驗中,截止頻率取決于?A.入射光強度B.光照時間C.陰極材料D.外加電壓【參考答案】C【解析】截止頻率(紅限)由材料功函數(shù)決定,公式為ν?=W?/h,與入射光強、時間、電壓無關。只有當光頻率大于ν?時才能逸出光電子,體現(xiàn)量子特性。85、以下哪種儀器主要用于測量光波的相位信息?A.光譜儀B.干涉儀C.光電探測器D.濾光片【參考答案】B【解析】干涉儀利用光波干涉條紋變化測量相位差,如邁克爾遜干涉儀。光譜儀測波長分布,光電探測器測光強,濾光片選擇波段,均不直接獲取相位。86、在數(shù)字圖像處理中,直方圖均衡化主要用于?A.去除噪聲B.增強對比度C.銳化邊緣D.縮小圖像【參考答案】B【解析】直方圖均衡化通過重新分布像素灰度值,擴展動態(tài)范圍,提升圖像整體對比度。去噪常用均值/中值濾波,銳化用拉普拉斯算子,縮放屬幾何變換。87、下列哪種光纖屬于單模光纖?A.纖芯直徑50μmB.纖芯直徑9μmC.纖芯直徑100μmD.包層直徑125μm【參考答案】B【解析】單模光纖纖芯直徑通常為8~10μm,僅允許一種模式傳輸,用于長距離通信。50/100μm為多模光纖典型尺寸,125μm是標準包層直徑,不能單獨判斷模式類型。88、在傅里葉變換中,時域信號壓縮對應頻域的什么變化?A.擴展B.壓縮C.平移D.不變【參考答案】A【解析】時域壓縮(如信號變窄)導致頻譜擴展(帶寬增加),體現(xiàn)時頻不確定性原理。反之亦然。這是傅里葉變換的基本對偶性質之一。89、下列哪項不屬于光電倍增管(PMT)的組成部分?A.光陰極B.倍增極C.陽極D.PN結【參考答案】D【解析】PMT由光陰極、多個倍增極和陽極組成,利用二次電子發(fā)射放大信號。PN結是半導體器件(如光電二

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