昆明理工大学研究生考试 842

昆明理工大学2013年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)

考试科目代码：842 考试科目名称 ：光学（几何光学基础+波动光学）

考生答题须知

1． 所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2． 评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3． 答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4． 答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

一、选择题（单选，每题5分，共60分） 1、在折射率为1.33的水中，可见光的波长范围大约是： （A）380nm~760 nm （B）286nm~571 nm （C）380?~760 ? （D）0.6μm~0.7μm 2、几何光学中的针孔成像实验说明了光的什么性质 （A）光的波动性 （B）光在均匀介质中的直线传播 （C）光的量子性 （D）光波是横波 3、几何光学中定义的主平面是指 （A）过透镜顶点的一对切平面 （B）垂轴放大率为+1的一对物像共轭面 （C）轴向放大率为+1的一对物像共轭面 （D）角放大率为+1的一对物像共轭面 4、表征光学系统性能的拉格朗日-赫姆霍兹不变量由三个参数决定，不包括下面的哪一个参数 （A）折射率 （B）孔径角 （C）物距或像距 （D）物高或像高 5、下列现象中不能用费马原理解释的是 （Ａ）光在均匀介质中的直线传播 （Ｂ）光在介质分界面上的反射 （Ｃ）光在介质分界面处的折射 （Ｄ）光在晶体中的双折射 6、在杨氏双缝干涉实验中，通常狭缝S放置在双缝S1 S1 和S2的中垂线上，若现将狭缝S向下微移离开中垂线， r1 使S到S1和S2的距离分别为r1和r2，同时在缝S2前覆 S P 盖厚度为t、折射率为n的透明玻璃片，使中央明纹依然 r2 S2 出现在中垂线上P点的条件是： t,n （A） r2+r1 = ( n+1) t （B） r1-r2 = ( n+1) t （C） r2-r1 = ( n-1) t （D） r1-r2 = ( n-1) t 7、单色平行光以入射角i倾斜照射在薄膜上，经上下 两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚 入射光 反射光1 度为e, 并且折射率n1n3，?0为入射光在真空中的 i 反射光2 波长，则1、2两束反射光间的光程差为： n1 （A） 2n2e -λ0/2 ； n2 e （B） 2n2e ； 222（C） 2en2?n1sini-λ0/2； 222（D） 2en2?n1sini n3 第 1 页 共 3 页

8、如图，自然光以角度i1入射到劈形薄膜表面①，该光束折射后以角度i2到达表面②，则在表面①和②光线反射后均为线偏振光的条件是（n1、 n2和 n3为介质的折射率）： （A）i1= i2=arctan ( n3/n2 )； i1 （B）i1= i2=arctan ( n2/n1 )； n1 ① （C）i1= arctan (n2/n1 )，i2= arctan ( n3/n2 )； i2 n2 （D）i1= arctan (n1/n2)，i2= arctan ( n2/n3 )。 ② n3 9、一束部分偏振光垂直通过一偏振片，当偏振片以光线为 轴旋转一周时，透射光强的变化规律应为： （A）将出现1次最亮、1次最暗，且最暗时光强为0； （B）将出现1次最亮、1次最暗，但最暗时光强不为0； （C）将出现2次最亮、2次最暗，且最暗时光强为0； （D）将出现2次最亮、2次最暗，但最暗时光强不为0 。 10、若角度i0为布儒斯特角，而i > i0，下列图形中反射、折射光偏振化情况均正确的是： i0 i0 i i n1 n1 n1 n1 n2 n2 n2 n2 （A） （B） （C） （D） 11、单色平行光垂直入射单缝，观察夫琅和费衍射，中央明纹会 出现在观察屏上的中心位置，现若将单色平行光改为向下倾斜入 射单缝，则中央明纹的位置将： （A）一同向下平移； （B）反而向上平移； （C）保持原位置不动； （D）离开观察屏所在平面。 12、光学全息可以同时记录和再现光场的相位和振幅，从原理上讲： （A）记录用的是光的干涉现象，而再现用的是光的衍射现象； （B）记录用的是光的衍射现象，而再现用的是光的干涉现象； （C）记录和再现用的均是光的衍射现象； （D）记录和再现用的均是光的干涉现象。 二、几何光学简答题 （每题5分，共 20 分） 1、折射率是如何定义的？ 2、什么是高斯像？什么是高斯像面？ 3、几何光学中所说的薄透镜是什么透镜？它有何特点？ 4、实际光学系统与理想光学系统的本质差异是什么？ 第 2 页 共 3 页 改为 单缝 单缝

三、几何光学作图题 （注意：非实际光线请用虚线表示） （10分） 作图求出下图中物体AB通过正透镜成像后的像 四、几何光学证明题 （10分） 以半径为r的凹面球面反射镜为例，证明其对近轴平行细光束的汇聚焦点在r/2处。 五、几何光学计算题 （每题10分，共 20 分） 1、在焦距为35mm的一块正透镜后方10mm处，垂直其光轴插入一块厚度为4.5mm，折射率为1.5的平板玻璃，该透镜的后聚点如何移动？求出其新的位置。 2、设一物体由正透镜成像，当垂轴放大率分别等于?1和?位置。 六、波动光学计算题 （每题15分，共 30 分） 1、波长分别为λ1=589.0nm和λ2=589.6nm的两种光垂直入射到衍射光栅上，假设它们在观察面上能够被分开的条件是两光线的衍射角之差大于1.2×104 rad，问：对于每毫米有100条透光缝的衍-B F H H/ A F/ 1时，试分别求出物平面和像平面的2射光栅，在第几级谱线中这两种光才能被分开？ 2、如图，半径为R1的平凸透镜与半径为R2的平凹透镜叠放在一起（R2 > R1），其间形成一个空气膜，试推导出当波长为λ的单色光从上方垂直照射时，反射光干涉最大出现的位置（用半径r表示）与干涉级次的关系式。 第 3 页 共 3 页

λ R1 r R2

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