1、 2019 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 * 招生专业与代码:光学工程/0803 考试科目名称及代码:光学/834 考生注意:所有答案必须写在答题纸(卷)上,写在本试题上一律不给分。 一、 选择题(每道题有多个备选答案,只有一个是正确的,请将正确答案写在答题纸上。本大题共计 10 小题,每题 5 分,共 50 分) 1. 当自然光以布鲁斯特角入射时,正确的是 A. 反射光的 s 分量为零 B. 反射光的 p 分量为零 C. 透射光为线偏振光 D. 反射光与入射光夹角为 90 度 2. 一对偏振片前后放置,其起偏方向呈 45 度角,当光强为 I 的自然
2、光通过这对偏振片后,光强可能变为: A. I/12 B. I/8 C. I/4 D. I/2 3. 利用方解石晶体制作相位波片,快慢轴折射率分别为 1.486 和 1.658,对于入射光波长为589 nm,制作半波片所需晶片的最小厚度为: A. 0.86m B. 1.71m C. 3.42m D. 4.28m 4. 一束自然光由空气(折射率为 1.0)入射到玻璃介质(折射率为 1.5) ,反射光为线偏振光,入射角为: A. tan1(0.67) B. tan1(1.5) C. sin1(0.33) D. sin1(0.67) 5. 单色光垂直入射到两块平板玻璃形成的空气劈尖上,当劈尖角度逐渐减
3、小时,干涉条纹如何变化: A. 干涉条纹朝向劈尖方向移动,不同条纹的移动速度不同 B. 干涉条纹背向劈尖方向移动,不同条纹的移动速度相同 C. 干涉条纹朝向劈尖方向移动,不同条纹的移动速度相同 D. 干涉条纹背向劈尖方向移动,不同条纹的移动速度不同 6. 如果单色自然光杨氏双缝干涉实验中,将其中一个狭缝叠加一个偏振片,偏振片的厚度忽略不计,观察屏上的条纹如何变化。 A. 亮条纹变暗,暗条纹不变 B. 亮条纹变暗,暗条纹变亮 C. 亮条纹变亮,暗条纹变暗 D. 亮条纹不变,暗条纹变亮 7. 一束波长为的单色光从空气垂直入射到折射率为 n 的透明晶片上,下列哪种晶片厚度获得的透射光能量最强: A.
4、 3/4n B. 3/2n C. /2n D. /n 8. 在牛顿环干涉实验中,假设牛顿环中心的第一个暗斑为零级,向外第六级暗环的直径为 4毫米,则第十二级暗环的直径是: A. 5.66 毫米 B. 6.93 毫米 C. 8.0 毫米 D. 11.31 毫米 9. 若法布里-玻罗干涉仪中两玻璃板内表面的高反膜的反射率为 R,则随着 R 的增加: A.干涉条纹间隔变小 B.干涉条纹间隔变大 C.干涉条纹锐度减小 D.干涉条纹锐度增大 考试科目: 光 学 共 2 页,第 1 页 10. 在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当狭缝宽度变大时,为了在观察屏上获得相同的条纹间距,应将观察屏
5、A. 靠近狭缝方向移动 B. 远离狭缝方向移动 C. 平行于狭缝移动 D. 转动 二、简答题(请给出解答或分析过程,本大题共 100 分,第 1 题 16 分,第 2 题 16 分,第 3题 15 分,第 4 题 17 分,第 5 题 17 分,第 6 题 19 分) 1. 光波的振动频率为 61014HZ,在真空中沿 xy 平面的正向坐标轴方向传播,与 x 轴方向的夹角为 30 度,求它在 x 方向上的空间频率是多少?在相对于 x=0 而言,在 x=5cm 引起的相位延迟量为多少? 2. 如下图所示,为典型的波导结构示意图,包括芯层和包层,它们的折射率分别为 n1和 n2,其中 n1n2,当
6、一束波长为的光以入射角0入射到芯层, 若忽略材料吸收和散射等损耗, 试利用全反射原理,分析:当光无损耗传输时,入射角0应满足什么样条件?写出分析过程并给出结果。如果把该波导从空气中移入水中, 仍实现光的无损耗传输, 入射角满足的条件与空气中相比有什么不同? 3. 试述如何区分全波片、半波片和 1/4 波片。 4. 部分偏振光由自然光和椭圆偏振光构成,使其通过一个偏振片上,旋转偏振片,输出光强发生变化,测得最大光强是最小光强的两倍;若使其先通过一个四分之一波片,波片的快轴平行于上述最大光强的方向,然后再通过一个偏振片,旋转偏振片,测得最大光强是最小光强的四倍,求:椭圆偏振光与自然光的光强比值是多
7、少。椭圆偏振光长短轴的振幅之比。 5. 在杨氏双缝干涉实验中,光波长为 500 纳米,如果用两个不同的透明玻璃片把双缝挡住,上面狭缝对应的玻璃的折射率和厚度分别为 1.50 和 10 微米,而下面狭缝对应的玻璃片的折射率是 1.54,此时观察屏上方的第八级亮条纹移到原来的零级亮条纹的位置上,试计算下面狭缝对应的玻璃片厚度。 6. 如图所示为一干涉实验装置,M 为半反半透器件,M1和 M2为全反镜,两束光 1 和 2 在到达观察屏之前走过相同的光程。假设入射光的光强为I0,出射光的光强 I 是多少?入射光波长为 500nm,如果在位置 S1处插入厚度为 h=1.75m, 折射率为 n=1.5 的透明晶片,引起两束光的光程差和相位差分别为多少?此时出射光的光强是多少?在上述实验中,如果事先在 S2处插入一偏振片,试述该偏振片对干涉条纹可见度(或反衬度)的影响。 如果只改变光源波长,其它因素不变,观察到干涉条纹由里向外扩张,波长是变大还是变小?为什么? 考试科目: 光 学 共 2 页,第 2 页