电子科技大学-攻读硕士学位研究生入学试题-物理光学.pdf
《电子科技大学-攻读硕士学位研究生入学试题-物理光学.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子科技大学-攻读硕士学位研究生入学试题-物理光学.pdf(63页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、电子科技大学2008年攻读硕士学位研究生入学试题 考试科目:840 物理光学所有答案必须写在答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效选择理(卷小题3分,共60分,写出小照标号及相应选项A/B/C/D即可)1.以E,、H,分别表示光波垂直手入射面方向的电场分量和磁场分量,|瓦|极大时,A.极大 B.极小 C.等于常数 D.不确定2.某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45。,光从空气射向此媒质时的布 儒斯特角是一一度.A.小于 45 B.30 C.45 D.大于 453.在叫/%对称平板双光景干涉中,无论是等厚干涉还是等便干涉,,也无论是/还是为马,两光束的相对(反射)相位跳变总是_.A.等于江
2、 B.等于0 C.可以为尸也可以为0 D.w0,T4.白炽光经单缝衍射,衍射条纹中有一条不呈现彩色,该条纹为 级条纹.A.0 B.4-1 C.-1 D.最高5.费涅耳圆屏衍射中,如果圆屏直径有限大,则其中垂线上考察点P_。A.总呈暗斑 B.总呈亮斑 C.可亮也可能暗 D.时暗时亮6.一种偏振态的光可能有 种形式的偏振矩筲.A.I B.2 C.3 D.多7.光搬面在钳垂面内,激光束经光榔衍射,在水平方向形成一艘衍射光斑,光栅的刻线方 向与水平方向成夹角 O物理光学共S页第1页8.晴朗的天空呈蓝色,是由于大气对日光的,A.反射 B.衍射 C.色散 D.散射9.普通窗户玻璃对可见光的吸收属_A.选择
3、吸收 B.一般吸收 C.强烈吸收 D.双光子吸收10.入射光的谱纹宽度Ai=0.1/w 中心波长为0.55,设液膜的介质折射率n=1.5,垂直入射时,能观察到液膜呈现的彩色等厚干涉图样,由此可以断定液膜可能的最大理 度约为 ym.A.1 B.2 C.3 D.4il.沿Z方向传播的光波在X、Y方向上的空间频率、A.不相等B,都等于0 C.都趋于无穷大 D.随空间变化12.菲涅尔波带片有 个焦点A.J B.2 C.3 D.多13.对于单层光学薄膜,增透膜和增反膜的光学厚度.A.分别为4和4 B.分别为4和4 C.都等于4 D.都等于2 4 4 2 4 214.如图,记观察散射光的方向与入射光的传播
4、方向成角度0,如果6。0、:、jt,入射2光为自然光,则观察到的散射光为A.自然光 B.偏振方向垂直于纸面的偏振光C.偏振方向平行于纸面的偏振光 D.部分偏振光15.等阳干涉的光源一般为.A.点光源 B.扩展光源 C.平行光束 D.单色光源16.F-P腔面反射型R增加时,其干涉图祥中亮线的亮度A.指加 B.减弱 C.不变 D.趋于无穷大物理光学共5页第2页17.决定平行平板干涉属双光束干涉还是多光束干涉的关键因素是平板的B.厚度C.反射率 D.折射率A.平行度18.在各向异性晶体中,E和3的方向_A,一定不同 B.一定相同 C.互相垂直D.不一定相同19.刻画光源空间相干性的物理量是_-A.相
5、干长度 B.相干时间 C.相干面积D.光源面积20.在牛顿环中,有A、B两个级次的彩环,A级彩环较宽,13级膨环较冬.由此可以断定_.A.AB B.AB C.A=BD.A+B=const二、计算 荷答题(前9题每度8分,后2题每题9分,共90分)I、仅用一只线偏振器和一块白纸板,(I)能否鉴别部分偏振光和椭圆偏振光?为什么?(2)能否鉴别圆偏振光和自然光?为什么?(3)如何鉴别线偏振光、囱偏加光和桶圆偏振光?2、如图,M、M?是两块平行放置的破殖片(n=1.5),背面涂黑.一束自然光以布儒斯特角eB入射到Ml上的A点,反射至M?上的B点,再出射,小13分别为M1、Mn的出射光强。(1)给出Mi
6、、M2反射光的偏振方向;(2)M2以AB为轴旋转0角时,给出I?、0的关系式3、在观察牛顿环时,由中心向外数,用波长4=633 nm的第4个亮环与用波长4的笫5个亮环重合,求波长为为多少?勃理光学共S页第3页4、波长为514 nm的平行光垂直入射到一块衍射光栅上,有两个相邻的主极大分别出现在 sin6=0.1和sin0=O.2的方向上,且第5级缺级,试求光枪的栅距和缝宽。5、或保振光垂直入射到一块表面和光轴平行的晶片,线偏振光的振动方向与晶片光轴成 30。角,试求。光和c光的相对强度(如图,设光轴方向为Z方向,晶片的光入射端面为 ZQ-Y平面,钱偏振光的振幅为A:不考虑晶片入、出射端面的反射损
7、耗)。光轴方向6、设计一块光栅,要求1)使波长2=6 00nm的第二级谱线的衍射角6 4 30。;(2)色散 尽可能大;(3)第三级谱线缺级,试确定该光棚的缝距和缝宽.7、已知F-P标准具分析谱线的超精细结构为546.0753 nm,546,0745 nm,546.0734 nm,546.0728 nm,为能用F-P标准具分析这一谱线的结构,求标准其可能选取的最大间距.8、现有频率、振幅、初相位都相同的左、右旋明偏振光和自然光组成的混合光束,经线偏 振器后再投射到光探测器,在两个互相垂直的空间方向上探测器分别指示最大值九和最小 值(。求左、右旋圆偏振光的强度和自然光的强度.9、假定入射光中含波
8、长4=0.6 pm.的红光和波长为=0.45 1im的找光,二者强度相等,在瑞利散射中,总的散射光强度为L求散射光中4=0.6卜师和4=0.45 pm这两种光 的强度分别是多少?10、两块光学平板玻璃之间的空气劈尖可构成光楔(如图)现有A、B两只光楔,物理光学共5页第4页在封装时,其中一只摸端(:端)的两块玻房间浸入】即左右的粘结胶(C端的两块玻瑞间存在1叩左右的间隙),另一只则封装完美,两块玻璃在楔棱曼密切接触。请给出一种方法,在日光下鉴别出这两只光帙(简述鉴别方法和原理,C设日光平均波长4=0.55万,AA=0.4/im).Ik有一外腔式气体激光器,如下图所示,激光管的窗片按布儒斯特角封装
9、,激光器输出激光垂直入射到Wol l ast on棱镜(棱镜左右两块楔型晶体的光轴方向如下图所示,材料之6 9)(1)诵标出激光器输出激光的偏振方向并简要说明其原因;Q a(2)Wol l ast on棱镰的出射光有几束?为甚么?请标出棱镜出射光的偏振方向:(3)示意地画出光在Wol l ast on凌镜AC面的折射偏转方向、AC面到DC面的传播路线、及DC面出射光的折射偏转方向,并简要说明其原因.物理光学共5页第S页电子科技大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试答案 考试科目:840 物理光学所有答案必须写在答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效。一.选择题DDAAB DADBB BDCDB C
10、CDCB二、计算、简答题1.密(I)仅用一只线偏振器和一块白纸板,不能鉴别部分偏振光和椭圆偏振光,因为部分偏 振光和桶网偏振光在通过线偏振器后有类似的现象,都在两个互相垂直的方向分别呈现 最大强度和最小强度.(2)仅用一只线偏振器和一块白纸板,不能鉴别圆偏振光和自然光,因为圆偏振光和自 然光通过线偏振器后,都表现为各方向的相等强度。(3)让三束光分别通过线偏振器后投射到臼纸板,旋转线偏振器,观察白纸板上的光强 变化,光强有消光位置(强度为零)的为线偏振光,光强有变化但没有消光位置(强度步 为零)的为椭圆偏振光,光强没有变化的为圆偏振光.2.解:(I)两镜背面涂黑,所以不必考虑折射光的影响.由于
11、Ml、M2是两块平行放置的玻璃 片,因此两镜的入射角均为%;对于Ml、M2,都有/?二0,自然光入射时,反射光 都只有S分量,故Ml、M2反射光的偏振方向都垂直与纸面。(2)M2以AB为轴旋转6角时,对于M2,入射面与纸面的夹角为9,沿AB的入射 光将分解为p分量和s分量,其振幅分别为:Ep=7a sin 6 E,=8s6入射角为外,A Rp=0,:出射光的振幅为:E;=0,书8物理光学共5页第I页最后的出射光强为:2=(&)2=r:/iC0Se=/2”8s2。式中是8为零时M2的反射光强度.3.解:设由中心向外计算,第N个亮环的半径为,贝打 匕=2Rh亮环满足的光程差条件为:ZA+TuNZ
12、A A=(-)2二4=(-今以由题意,用4=633 nm的第4个亮环与用乙的第5个亮环重合,:、(4-i)A,=(5-1)/?2a7A,=A,=4 92 nm 2 9 4.解:两个相邻的主极大分别出现在sin6=0.1和sin=0.2的方向上,则:0.2J=(用+1乂O.l t Z=mA两式相北得;j-JL=5 14呷 0.1,:第5级缺级工缝宽为 a=-555.解:如图,设光轴方向为Z方向,晶片的光入射端面为Z-O-Y平面,则0光的振动方 向为Y方向,e光的振动方向为Z方向.垂直入射的线偏振光与光轴成30。鱼,设该线 偏振光的幅度为A,如图所示,则在Z、Y方向的分量为:&=/sin300 A
13、z=/icos300,即0光和e光的振幅分别为:4=4sin30。At=/cos 30。I。禺 sin2 300。光和e光的相对强度丁 二不=嬴百福二 J3物理光学共5页第2页6.解:为使波长4=600 nm的第二级谱线的衍射角。30,光栅常数需满足:2x6 00 x10 sin 30=2.4x10-3 mm要满足条件(2),则d应尽可能小,因此光栅常数为;J=2.4xl 0-3 mm第三级缺级,缝宽为:0=4=0.8x10 mm37.解:用F-P标准具分析这一结构时,应选取标准具的间距使标准具的自由光谱范围 大于超精细结构的最大波长差,并且使标准具的分辨极限小于超精细结构的坡小波 长差。3a
14、 t 546.0753+546.0745+546.0734+546.0728 由题意:A-546.074nm4超精细结构的最大波长差为:()a=5460753 546.0728=0.0025万加要使标准具的自由光谱范围大于超精细结构的最大波长差,则(AA)Z=(A2)2()皿(546.0746)2 2x0.002559.6 4/nm=59.6 4x IQnm8.胡:频率、振幅、初相位都相同的左、右旋圆偏振光实际上可视为一束线偏振光,线偏振器的通光方向平行F该线偏振光的偏振方向时,探测器将指示最大值,而线偏娠器的通光方向垂直于该线偏振光的偏振方向时,探测器贴将指示被小值人,于是,根据题设条件,设
15、左、右旋圆偏振光的强度和自然光的强度分别为乙,乙,且记=/“=,则有/“=2。+/2(1)=/2(2)-恂理光学共5页第3页解方程组得自然光的强度=2/府 和左、右旋圆偏振光的强度 乙=4=4=(/“一乙)/29.赭:由瑞利定律,散射光强与波长的四次方成反比,即心=坦竺J里/,可(0.6)4 256由题设条件,/|+4=/(2)解方程组得/,=817/337=0.24/Z2=256 7/337=0.76/10.答:(1)方法:用两只光楔同样在日光垂直入射条件下观察等厚干涉条纹.呈现较多条纹者 是封装完美的光楔,干涉条纹较少者是楔端(C端)的两块玻璃旬浸入1 9左右粘 结胶的光楔.(2)原理:根
16、据干涉原理,同样在日光垂直入射条件下观察光楔的等厚干涉条纹,两只 光楔呈现竽厚干涉条纹的最高级次都决定于口光的相干长度,应有相同的最高级 次;最低级次则决定于光禊C端的最小间隙,两只光楔呈现的等厚干涉条纹将有不 同的最低级次。于是,日光垂直入射时,对于楔端(C端)的两块玻理间浸入 左右粘结胶的光楔,低岑约三级亮纹不会呈现,因而总的等厚干涉条纹数量将比两 块玻瑞在根梭缝密切接触的完美光楔少3条左右。所以,可用两只光楔同样在日光 垂直入射条件下观察等尊干涉条纹,所能观察到的等厚干涉条纹的最淘级次相同,母低级次则因C端最小间隙而异,故呈现较多条纹者是封装完美的光楔,干涉条纹 较少者是楔端(C端)的两
17、块玻璃间浸入1 左右粘结胶的光楔,(注:也可以根据最靠近C端条纹的颜色来鉴别判断,相应详细解答略)11.神:(J)由于激光管窗片按布懦斯特角封装,P光在激光管封装窗片全部透射,无反射损 耗,较S光具更大增益,占竞争优势,因而激光器输出P光,其偏振方向如下图所 示,平行于纸面。(2)由题设条件,光进入Wol l ast on棱镜左侧模型晶体后,由于儡振方向平行于光 物理光学共5页第4页轴方向,因而只有一束光(只有e光,没有。光);进入Wol l ast on棱镜右侧楔 型晶体后,偏振方向仍平行于纸面,但变为垂直于光轴方向,因而仍只有一束 光(只有。光,没有e光):所以最终Wol l ast on
18、棱镜的出射光也只有I束,偏 握方向仍平行于纸面,如下图所示.(3)由题设条件,光在AC面由折射率小的介质进入折射率大的介质,如下图所示,折射光应偏向法线,即向上偏折;光在DC面则是由折射率大的介质进入折射 率小的介质,如下图所示,折射光应伯寓法线:手是得到如下图所示的AC面 的折射偏转方向、AC面到DC面的传播路线及DC面出射光的偏转方向.物理光学共5页第5页电子科技大学2009年攻读硕士学位研究生入学试题考试科目:840 物理光学注:所有答案必须写在答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效.一.选择题(每小题3分,共60分,写出小题标号及相应选项A/B/C/D即可)1.如图a所示,一光学平板玻璃A与
19、待测工件B之间形成空气劈尖,用波长入=6 32.8 nm(l nm=10-9m)的单色光垂直照射,看到反射光的干涉条纹如图b所示,有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切,则工件的上表面缺陷是 O CA)不平处为凸起纹,最大高度为632.8 nm(B)不平处为凸起纹,最大高度为316.4 nm(C)不平处为凹槽,最大深度为632.8 nm(D)不平处为凹槽,最大深度为316.4 nm图b2.入射光波长差 A/l=0.1 um,平均波氏为0.55um,设液膜介质的折 射率n=1.3,垂直入射时,能观察到液膜呈现的彩色等厚干涉图样,由此可 以断定液膜可能的最大厚度约为um。(A)
20、1(B)1.2(0 3(D)2.33.在平行平板双光束干涉和多光束干涉中,通常应用的 oA.分别是反射光和透射光 B.分别是透射光和反射光C.都是反射光 D.都是透射光4.F-P腔两内腔面间的距离h增加时,其自由光谱范围”A.恒定不变 B,增加 C.下降 D.=05.芙琅和费衍射图样呈一簇椭圆,长轴在丫方向,短轴在Z方向,衍射屏的通光孔为。A,圆 B.窄缝C.椭圆,其长轴在Z方向D.椭圆,其长轴在丫方向 人橇光栅中,计槽面宽度为a,刻槽周期为d,为有效应用光能,-一般设计 1 u约为 o、4 B.3 C.2 D.1物理光学共5页第页7.一束波长为514 nm的平行单色光垂直入射到一单缝AB上,
21、AC垂直于BC,装置如|La a 一:图,在屏幕p上形成衍射图样,如果p 二f一一是中央亮纹一 侧第2个暗纹所在的位置,则BC的长度为 nm。(A)514(B)257(C)1542(D)10288.为提高显微镜的分辨能力,可以 oA.增加波氏 B,减小波长 C.减小物方折射率 D.减小数位孔径9.在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中,相邻缝在观察屏上同一点的衍 射场 OA振幅、相位都相同 B振幅、相位都不相同C振幅相同、相位不相同 D 振幅不相同、相位相同10.用Wol l ast on棱镜将一束He-Ne激光分成强度相等的两束光,这两束 光,A.相干 B.不相干 C.具相同的偏振方向 D
22、.具不同的颜色H.记单轴晶体的主折射率nx=ny=n。,%=%,自然光入射,光在该晶体中传播 时,无论2沿什么方向,总有一束光波的折射率。A.=%B.=ne C.no D.no12.束自然光通过介质时发生散射,如果观察到的散射光为线偏振光,则观察方 向与入射光束的传播方向肯定。A.相同 B.相反 C.相交成兀/4 D.垂直13.蓝天和白云对H光的散射。A.为瑞利散射 B.分别为瑞利散射和米氏散射C.为米氏散射 D.分别为米氏散射和瑞利散射14.光波在汽空中传播,波矢方向如图所示,已知其电场的S分量重n于纸面向外,E,K物博光学共5页第2页相应磁场的方向一定 0A.垂直于纸面向外 B,球门卜纸面
23、向内C.平行于纸面向上 D.平行于纸面向F15.工和 耳在真空中构成椭圆偏振光,其长短轴之比为2:1.E,的留频率为3 时,号的圆频率为。(A)0)(B)2 G(C)a)12(D)4&16.光在 中传播时,将有可能分为o光和e光.A.单轴晶体 B.双轴晶体 C.各向同性晶体 D.单轴晶体和双轴晶体17.有尖劈形薄膜,如图所示,如果将正入射的光波改为30角入射,尖劈右端 厚度、尖劈形薄膜的折射率、入射光的波长等条件不变,则总的等厚F涉条纹 数量将 O 0,3UA.增加 B.减少 e*.a 1C.不变 D.不确定18.在白光入射F-P腔形成的的干涉图样中,同一级圆环中相应于凝色从兰到红 的空间位置
24、是 oA.由外到里 B.由里到外 C.不变 D.随机变化19.下图所示为多缝衍射的强度分布,。为衍射角,d为缝间距,人为入射光波 长,a为缝宽,由图可以断定,d/a的数值等于。(A)4(B)5(C)6(D)7I A 祈用掌女主板大!;1 精一案次极大i I f a T匕闻达Aii俎L欣1血阅山心L1以八二二二出二一疝2 竺 V 42 竺“以 巴 10/d d d d d d d%力,a.若产1.6 2,/=152,求最大孔径角2u为多少?6.一块每亳米1200个刻槽的反射闪耀光栅,以平行光香食;槽面入射,级囚*翟波长为480nm。若不考虑缺级,有可能看见480 nm的几级光漕?7.在两个偏振面
25、正交放置的偏振器之间,平行放置 块厚度为0 856 mm的波片 当入射光4=。591 Km时,视场全暗,然后改变入射光的波氏,当4=0552 um时,视场又一次全暗,假设快、慢轴方向的折射率差在这个波段范田内 与波长无关,试求这个波片快、慢轴方向的折射率差。8.若某种介质的散射系数等于吸收系数的1/2,光通过一定厚度的这种介质,只透过20%的光强,现若不考虑散射,其透射光强可增加多少?9.如下图所示,在界面Z,光由空气入射到单轴晶体,该单轴晶体的折射率面杳 Z-Y主轴界面的交线、晶体的光轴方向以及入射波矢的方向示于图中请用作 图法求出晶体中。光和e光的波矢方向、光线方向以及光线的实际传播路径,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子科技大学 攻读 硕士学位 研究生 入学 试题 物理光学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。