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科目名称：物理光学 第1页 共2页 中国科学院研究生院 2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：物理光学 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。 一、简答题（60分） 1、简述何谓瑞利散射定律？并分析为什么汽车雾灯一般选用黄灯而不选用红灯？（8分） 2、在维纳光驻波实验中，假设入射光波长为500纳米，实验中观察到涂有感光乳胶膜的透明玻璃和平面镜的夹角为1度，则在感光乳胶膜上形成的黑纹的距离为 ，第一黑纹离透明玻璃和平面镜交点的距离为 。（8分） 3、试证明光波的波长宽度和频率宽度有如下关系： ；对波长为325纳米的He-Cd激光，其相干长度为10厘米，试求出其波长宽度和频率宽度。（16分） 4、大型天文望远镜的通光孔有时可做成环状孔，若环孔外径和内径分别为 1 米和0.5米，则当假定入射光波长为500纳米时，环孔衍射图样第一个零点的角半径为 ，其分辨本领比半径为1米的圆孔相比提高了 倍。（10分） 5、假定某人的眼瞳直径为4毫米，则对波长为550纳米的光波，其可分辨的最小角度为 ；若望远镜物镜的直径为2米，则该望远镜可分辨最小角距离为 的两颗星；为了充分利用该望远镜的分辨本领，则望远镜的放大率最小应为 倍。（12分） 6、试举出可用那些方法产生线偏振光？（6分） 科目名称：物理光学 第2页 共2页 二、计算题（90分） 1. 一台显微镜的数值孔径 9.0. AN ，=600nm。（1）试求它的最小分辨距离；（5分）（2）如果利用油浸物镜使数值孔径增大到1.4，油的折射率的应该取多大？（5分）(3)利用紫色滤光片使波长减小为400nm，问它的分辨率在油浸状态下提高多少?（5分） 2. 两个主截面相互垂直的尼克耳棱镜前后放置。光强为 I0的自然光通过两个尼克耳棱镜传播，计算两个尼克耳棱镜之间分别放入以下元件后，透射光强与入射光强的比： （1）一个偏振片，透光轴方向与第一个尼克耳棱镜的主截面夹角45放置；（6分） （2）一个半波片，光轴方向与第一个尼克耳棱镜的主截面夹角 45放置；（6分） （3）一个1/4波片，光轴方向与第一个尼克耳棱镜的主截面夹角45放置。（6分） 3. 一块衍射光栅，每毫米500线，光栅总宽600mm：如果要对波长550nm的光实现0.0006nm的分辨，需要利用光栅的几级衍射光；（8分）光栅的自由光谱范围；（8分） 4. 在杨氏干涉实验中，两小孔的距离d为2mm，观察屏距小孔的垂直距离D为2m，若所用光源波长为600nm，试求： （1）形成的条纹的间距；（5分） （2）若光源是准单色光，中心波长为500nm，光谱宽度为0.05nm，问在其中一个小孔处贴上多厚的玻璃片可使观察屏上中心点（距两孔相等的点）附近的条纹消失，设玻璃的折射率为1.5。（15分） 5. 对于4f系统，在输入面放置一个每毫米40线的光栅，为了在频谱面上获得至少5级的衍射斑，且相邻衍射斑之间的距离大于等于4mm，求透镜的焦距以及直径。（求出焦距得13分，求出直径得8分） （照射波长=550nm； ( ) sin ( ) F ( ) ( )x xF rect a c au comb acomb aua a ； ）
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