大學(xué)光學(xué)工程試題題庫及答案

一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共10題)1.光在真空中傳播速度是(）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×101?m/s答案：B2.以下哪種是常見的光學(xué)成像元件()A.電阻B.電容C.透鏡答案：C3.光的干涉現(xiàn)象說明光具有()A.粒子性B.波動(dòng)性C.波粒二象性答案：B4.薄透鏡焦距f與物距u、像距v的關(guān)系是()A.1/f=1/u+1/vB.f=u+vC.1/f=1/u-1/v答案：A5.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),發(fā)生全反射的臨界角C滿足()A.sinC=n?/n?B.cosC=n?/n?C.tanC=n?/n?答案：A6.全息照相利用了光的()A.折射B.干涉和衍射C.散射答案：B7.以下屬于非成像光學(xué)元件的是()A.平面鏡B.濾光片C.凹面鏡答案：B8.衡量光學(xué)系統(tǒng)分辨率的指標(biāo)是()A.焦距B.相對(duì)孔徑C.瑞利判據(jù)答案：C9.光軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后匯聚于()A.焦點(diǎn)B.節(jié)點(diǎn)C.主點(diǎn)答案：A10.光纖通信中常用的光載波波長(zhǎng)是()A.850nmB.1310nmC.1550nm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.直線傳播定律B.反射定律C.折射定律答案:ABC2.光學(xué)材料的主要性能指標(biāo)包括(）A.光學(xué)常數(shù)B.機(jī)械性能C.化學(xué)穩(wěn)定性答案:ABC3.常見的光學(xué)系統(tǒng)像差有(）A.球差B.色差C.像散答案:ABC4.以下哪些是光的偏振態(tài)(）A.線偏振B.圓偏振C.橢圓偏振答案:ABC5.干涉儀的類型有(）A.邁克爾遜干涉儀B.馬赫-曾德干涉儀C.法布里-珀羅干涉儀答案:ABC6.光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有(）A.瑞利判斷B.分辨率C.點(diǎn)列圖答案:ABC7.激光的特性包括(）A.高單色性B.高相干性C.高亮度答案:ABC8.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:ABC9.光與物質(zhì)相互作用的基本過程有(）A.自發(fā)輻射B.受激輻射C.受激吸收答案:ABC10.光纖的結(jié)構(gòu)包含(）A.纖芯B.包層C.涂覆層答案:ABC三、判斷題(每題2分,共10題)1.光只有在均勻介質(zhì)中才沿直線傳播。(）答案：對(duì)2.凹透鏡對(duì)光線有匯聚作用。()答案：錯(cuò)3.光的衍射現(xiàn)象是光波動(dòng)性的重要表現(xiàn)。()答案：對(duì)4.所有光學(xué)系統(tǒng)都存在像差。()答案：對(duì)5.光從空氣進(jìn)入水中,頻率會(huì)發(fā)生變化。()答案：錯(cuò)6.偏振光經(jīng)過理想偏振片后,光強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼囊话搿?)答案：錯(cuò)7.干涉條紋的間距與波長(zhǎng)無關(guān)。()答案：錯(cuò)8.光學(xué)系統(tǒng)的分辨率越高,成像越清晰。()答案：對(duì)9.激光是自發(fā)輻射產(chǎn)生的光。()答案：錯(cuò)10.光纖通信的優(yōu)點(diǎn)之一是抗干擾能力強(qiáng)。()答案：對(duì)四、簡(jiǎn)答題(每題5分,共4題)1.簡(jiǎn)述幾何光學(xué)的基本原理。答案:幾何光學(xué)基于光的直線傳播、反射、折射三大定律。直線傳播指光在均勻介質(zhì)沿直線傳播;反射定律為反射角等于入射角;折射定律是入射角正弦與折射角正弦之比為常數(shù)(等于兩種介質(zhì)折射率之比)。2.說明光的干涉條件。答案:兩束光需滿足頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。只有滿足這些條件,兩束光疊加時(shí)才會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布,即產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。3.簡(jiǎn)述薄透鏡成像公式的應(yīng)用。答案:薄透鏡成像公式1/f=1/u+1/v,可用于已知物距、焦距求像距,判斷像的位置;或已知像距、焦距求物距;還能根據(jù)三者關(guān)系分析成像性質(zhì),如虛實(shí)、正倒、放大縮小等。4.簡(jiǎn)述光學(xué)系統(tǒng)消像差的方法。答案:可通過選擇合適的光學(xué)材料和曲率半徑組合來校正球差等;采用不同玻璃材料制成的透鏡組合校正色差;合理設(shè)計(jì)光學(xué)結(jié)構(gòu),調(diào)整元件參數(shù)來減小像散等其他像差。五、討論題(每題5分,共4題)1.討論激光在工業(yè)加工中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。答案:應(yīng)用于切割、焊接、打孔等。優(yōu)勢(shì)在于能量集中,可實(shí)現(xiàn)高精度加工;非接觸式加工,不損傷工件;加工速度快、效率高;可加工多種材料,靈活性強(qiáng)。2.探討光纖通信相比傳統(tǒng)通信方式的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)。答案:優(yōu)勢(shì)有容量大、衰減小、抗干擾強(qiáng)、保密性好等。挑戰(zhàn)在于光纖鋪設(shè)成本高,維護(hù)技術(shù)要求高,光電轉(zhuǎn)換設(shè)備復(fù)雜,還存在與其他通信系統(tǒng)融合的問題。3.分析光學(xué)成像系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要性。答案:重要性在于為疾病診斷提供關(guān)鍵信息,如X光、CT、MRI等成像設(shè)備幫助醫(yī)生觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)病變;還用于手術(shù)導(dǎo)航,提高手術(shù)精準(zhǔn)度,保障醫(yī)療質(zhì)