资源描述
中国科学院大学 2020年 招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称： 光学 考生须知： 1本试卷满分为 150分，全部考试时间总计 180分钟。 2所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 3可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器 。 1. 名词解释 (共 16分，每小题 4分 ) （ 1）光的反射定律、光的折射定律 。 （ 2）辐射通量、辐照度 。 （ 3）球差、位置色差 。 （ 4）孔径光阑、视场光阑 。 2. 将折射率为 1.5 的薄透 镜置于空气中时，焦距为 10cm，求将此透镜置于 水中 时的焦 距 (水的 折射率为 4/3)。 (共 5分 ) 3. 一老人能看清 从 100cm到 300cm内的物体，把眼睛简化为离视网膜 2cm的一个简单 透镜。求 ： (1)看远点（ 300cm）时，透镜的焦距是多少？（ 2）看近点（ 100cm）时， 透镜的焦距是多少？（ 3）为看清 25cm的物体，须配多少焦距的透镜？（ 每小题 3 分， 共 9分） 4. 如图 1所示， 飞机场跑道上空气折射率随高度变化规律为： 0n=n (1 )y ，式中 611.5 10 m ， 0n 为地面处空气折射 率。站在跑道上的人，人眼距地面 1.7hm ，求在忽略地球曲 率影响时，他能看到的跑道的最远距离 d。 (共 10分 ) 5. 试用两个正薄透镜组装一台简易的望远镜，要求：该望远镜能分辨 100m远物面上 1mm间隔的两条刻线，且镜筒长度（指物镜与目镜之间的距离）为 62cm。试求：（ 1） 物镜的口径应选多大？（ 2）物镜焦距与目镜焦距应选多长？（ 3）指明这台望远镜 的出射光瞳的位置；（ 4）当目镜口径选为 3cm时，这台望远镜的入射视场角是多少？ (（ 1）（ 2）小题各 3分，（ 3）（ 4）小题各 2分， 共 10分 ) 6. 简答题 (共 10分，每小题 5分 ) (1) 表达式 )(i0e kztEE 和 )(i0e kztEE 表示的是什么光波？ 科目名称：光学 第 1页 共 2页 图 1 (2) 同一个 He-Ne激光器发出的光束，在超净室观察与在一般实验室环境观察到的 结 果一样吗？为什么？ 7. 自然光从折射率为 1.5的玻璃入射到空气。 (1)求入射角为 30时的反射率和反射光的 偏振度； (2) 在什么情况下光束会发生全反射现象？发生全反射 时，空气中是否有光场？ 如果有，请说明该光场的性质。 (（ 1）小题 12分，（ 2）小题 6分， 共 18分 ) 8. 白光照射到折射率为 1.33的肥皂膜上，若从 45角方向观察薄膜呈现绿色（ 500nm）， 试求薄膜的最小厚度。若从垂直方向观察，肥皂膜正面呈现什么颜色？ (共 12分 ) 9. 杨氏双缝实验中， S为中心波长 500nm、线宽 10nm的复色点光源。求观察屏上干涉 条纹消失的级次。 (共 12分 ) 10. 在通常的亮度下，人眼瞳孔直径约为 2mm， 如果视觉感受最灵敏的光波长为 550nm， 问：在教室黑板上画两横线相距 2mm的等号，坐在距黑板 10m处的同学能否看清？ 并解释原因。 (共 12分 ) 11. 设计一块光栅，要求使波长 = 600nm的第二级谱线的衍射角 30，色散尽 可能大， 第三级谱线缺级，对于波长 = 600nm 的二级谱线能分辨 0.02nm的波长差。 (共 12 分 ) 12. 如 图 2 所示， 为顶角 =45的两块方解石直角三棱镜 组成的偏振棱镜，两棱镜光轴方向相互垂 直。 已知方 解石的主折射率 no=1.6584， ne=1.4864 ，自然光垂直 入射该棱镜时， (1) 画出光在棱镜内和出射棱镜后光的 传播方向，并标示出光矢量的振动方向； (2) 求棱镜 ADC 内两光束的夹角。 （ （ 1）小题 4 分，（ 2）小题 8 分， 共 12分 ） 13. 如图 3所示，一束线偏振光（ =600nm）垂直通过一 块厚 度为 0.05mm 的波片，波片折射率为 no=1.544， ne=1.553，光轴沿 x方向。 (1) 入射线偏振光的振动方 向与 x轴夹角 为 45时，求出射光的偏振态。 (2) 该 晶片相当于何种波片？其快、慢轴在哪个方向？ (（ 1） 小题 9分，（ 2）小题 3分， 共 12分 ) 科目名称：光学 第 2页 共 2页 图 2 45 A B C D y x E 图 3
展开阅读全文