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光学试题 中国科学院大学 2013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．可使用无字典存储和编程功能的计算器。 1.​ 概念题(15分，每小题3分) 1)​ 解释光的反射定律和光的折射定律 2)​ 解释光学系统的孔径光阑和视场光阑 3)​ 解释辐照度和辐亮度 4)​ 同一个物体，经针孔与平面镜所成的像有何不同？ 5)​ 在夜晚的江面上，为什么路灯生成的倒影是拉得很长的一条光带？ 2.​ 置于空气中的平凸薄透镜，其光焦度为2 ，折射率为1.5，求薄透镜焦距和凸面的半径。（6分） 3.​ 有一个焦距为200mm的胶片照相机，在速度为18km/h的列车上拍摄10m远的物体，如果拍摄的方向垂直于列车前进方向，求能够拍摄到清晰照片时，允许的最长曝光时间是多少？（假定人眼的极限分辨角为1角分）(8分) 4.​ 显微镜目镜焦距为25mm，使用此显微镜分辨清楚相邻0.00075mm的两个点，求需要选择物镜的倍率是多少？（假定人眼的视角分辨率为1角分，即0.0003弧度）（8分） 科目名称：光学 第1页 共3页 5.​ 一架10的开卜勒望远镜，物镜焦距为100mm，求望远镜目镜焦距？与观察无限远目标相比，当用此望远镜观察距离500mm处的目标时，需要的调焦距离是多少？假定该望远镜的物镜和目镜之间有足够的调焦可能，求此时仪器的实际视放大率等于多少。(13分) 6.​ 今有一振动方向与入射面的法线成 角的线偏振光以 角入射到玻璃-空气界面上，玻璃折射率为 。试确定反射光的偏振状态(光电场矢量末端轨迹、旋向)。 (12分) 7.​ 一束振动方向垂直于入射面的线偏振激光和一束太阳光分别以 角斜入射到折射率为 的窗玻璃上，若不计玻璃内的多次反射和折射，求其透过率，并说明它们透过窗玻璃后的偏振状态将发生怎样的变化。 (14分) 8.​ 今有一波长为 的红外光垂直入射到两表面镀有折射率为 膜层的锗片( )上，膜层的光学厚度为1.25μm，若不计吸收损耗，试计算该光透过锗片后光能的损失为多少？ (10分) 9.​ 在杨氏实验中，点光源为中心波长 、线宽 的复色光源，试求观察屏上最多能看到多少级干涉条纹。 (12分) 10.​ 试求：(1) 显微镜用紫外光( )照明较之用可见光( )照明，其分辨本领增大多少？ (2) 一显微镜物镜的数值孔径为0.9，用紫外光照明时能分辨开的两条线间距是多少？ (3) 当上述显微镜物镜采用油浸系统( )时，其能分辨开的两条线间距是多少？ (12分) 科目名称：光学 第2页 共3页 11.​ 试设计一块工作波长 的光栅，要求其第二级谱线的衍射角 、色散应尽可能大、第三级谱线缺级、第二级谱线能分辨 的波长差。据此要求选定光栅的参数后，问在其透镜的焦平面上能看到该波长光的几条谱线？ (14分) 12.​ 某晶体的两个主折射率为 、 ，一束单色光以 角由空气入射到晶体表面。若晶体光轴与晶面平行且垂直于入射面，实际测得输出面上两光束分开的距离为0.5mm，试计算该晶体的厚度。 (12分) 13.​ 图示A为纵向运用的电光晶体KDP，B为厚度 的方解石晶体(对于 ， ， ，光轴方向与通光面的法线方向成 夹角)，A、B晶体平行放置。试计算当电压 时，一束垂直KDP晶体入射的线偏振光(电场振动方向沿晶体主轴方向)在A、B晶体中的传播方向，以及光通过B晶体的相位延迟，并绘出B晶体中的光路图。 (14分) 科目名称：光学 第3页 共3页