光學(xué)工程復(fù)試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種光學(xué)元件可以將平行光匯聚到一點？（）A.平面鏡B.凹透鏡C.凸透鏡D.三棱鏡2.光在真空中的傳播速度約為（）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×10?m/sD.3×10?m/s3.當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時，折射角（）入射角。A.大于B.小于C.等于D.不確定4.干涉現(xiàn)象是由于（）產(chǎn)生的。A.光的反射B.光的折射C.光的疊加D.光的散射5.以下哪個是光學(xué)成像系統(tǒng)中常用的像差校正方法？（）A.增加鏡片厚度B.采用復(fù)合透鏡C.減小鏡片直徑D.提高鏡片折射率6.偏振光的振動方向（）。A.只有一個B.有兩個相互垂直的方向C.隨機(jī)分布D.沿傳播方向7.以下哪種光學(xué)儀器利用了光的折射原理？（）A.潛望鏡B.放大鏡C.萬花筒D.汽車后視鏡8.光的衍射現(xiàn)象表明光具有（）。A.粒子性B.波動性C.量子性D.粒子和波動的二象性9.傅里葉光學(xué)主要研究的是（）。A.光的傳播規(guī)律B.光的干涉和衍射C.光的頻譜分析D.光的偏振特性10.以下哪種光源發(fā)出的光相干性最好？（）A.白熾燈B.鈉光燈C.激光D.熒光燈答案：1.C2.D3.B4.C5.B6.A7.B8.B9.C10.C二、多項選擇題（每題2分，共20分）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D.光的干涉定律2.以下哪些因素會影響光學(xué)系統(tǒng)的分辨率？（）A.波長B.孔徑大小C.透鏡材料D.像差3.常見的光學(xué)成像系統(tǒng)包括（）A.望遠(yuǎn)鏡B.顯微鏡C.照相機(jī)D.投影儀4.光的偏振態(tài)有（）A.線偏振B.圓偏振C.橢圓偏振D.自然光5.以下哪些是激光的特點？（）A.高亮度B.高方向性C.高單色性D.高相干性6.光學(xué)薄膜的作用有（）A.增透B.增反C.分光D.濾光7.以下哪些現(xiàn)象可以用光的波動理論解釋？（）A.干涉B.衍射C.偏振D.光電效應(yīng)8.影響光學(xué)材料折射率的因素有（）A.材料種類B.光的波長C.溫度D.壓力9.以下哪些是光學(xué)信息處理的方法？（）A.空間濾波B.光學(xué)相關(guān)識別C.全息術(shù)D.傅里葉變換10.以下哪些屬于光學(xué)檢測技術(shù)？（）A.干涉檢測B.衍射檢測C.偏振檢測D.光譜檢測答案：1.ABC2.ABD3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判斷題（每題2分，共20分）1.光在任何介質(zhì)中都是沿直線傳播的。（）2.反射定律和折射定律只適用于平面界面。（）3.干涉和衍射現(xiàn)象本質(zhì)上都是光的疊加。（）4.所有的光都具有偏振特性。（）5.光學(xué)系統(tǒng)的焦距越長，其放大倍數(shù)越大。（）6.激光是一種人造光源。（）7.光學(xué)薄膜的厚度會影響其光學(xué)性能。（）8.光的粒子性和波動性是相互矛盾的。（）9.幾何光學(xué)可以完全描述光的傳播規(guī)律。（）10.光學(xué)信息處理只能處理模擬信號。（）答案：1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.×10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述幾何光學(xué)的三個基本定律。答：幾何光學(xué)三個基本定律為光的直線傳播定律，即光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播；光的反射定律，反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角；光的折射定律，折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，入射角與折射角正弦之比為常數(shù)。2.什么是光的干涉現(xiàn)象？產(chǎn)生干涉的條件是什么？答：光的干涉是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(qiáng)，在另一些區(qū)域始終減弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。產(chǎn)生干涉條件是兩列光頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。3.簡述激光的特點及其應(yīng)用。答：激光特點有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。應(yīng)用廣泛，如激光加工用于切割、焊接；激光通信實現(xiàn)高速信息傳輸；激光醫(yī)療用于手術(shù)、治療等。4.什么是光學(xué)薄膜？它有哪些常見應(yīng)用？答：光學(xué)薄膜是在光學(xué)元件表面鍍上的一層或多層薄膜。常見應(yīng)用有增透膜減少反射，提高光學(xué)系統(tǒng)透過率；增反膜增加反射率；分光膜用于分離不同波長光；濾光膜篩選特定波長光。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論光學(xué)工程在現(xiàn)代科技中的重要性。答：光學(xué)工程在現(xiàn)代科技中至關(guān)重要。在通信領(lǐng)域，光纖通信靠它實現(xiàn)高速信息傳輸；醫(yī)療上，激光手術(shù)等依賴其技術(shù)；制造業(yè)中，激光加工提高生產(chǎn)精度和效率；國防方面，光學(xué)偵察、制導(dǎo)等發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動科技進(jìn)步與社會發(fā)展。2.談?wù)勀銓鈱W(xué)成像系統(tǒng)像差的理解及校正方法。答：像差是實際像與理想像的偏差，影響成像質(zhì)量。像差有球差、色差等。校正方法可采用復(fù)合透鏡，不同材料組合抵消像差；優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；還可通過計算機(jī)輔助設(shè)計來校正，以獲得更清晰準(zhǔn)確的圖像。3.討論光的波動性和粒子性在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)。答：波動性在干涉、衍射、偏振等應(yīng)用中體現(xiàn)，如干涉儀測量、全息術(shù)記錄信息。粒子性在光電效應(yīng)、激光切割中體現(xiàn)，光電效應(yīng)制成光電器件，激光切割利用光子能量。二