镇江师范专科学校1980—1981学年度第二学期光学期终试卷

一、多重选择圃. 1.光密媒质就是: ①媒质的密度较大 ②光速较大③光速较个 ④折射率较大⑤折射率较小 2.当光在两种介质的内表面发生全反射时, ①内表面的作用奸像完全反射镜.②光从光密媒质入射. ③没有入射光进入另一种媒质.④入射角等于临界角. 3.单球面反射镜的象方空间就是: ①象所在的空间.②经镜面反射后同心光束所在空间. ③物方空间。④镜面后的空间.⑤镜面前的空间. 4.平面镜的成像性质是: ①实物成实像.②实物成虚像. ③实物成虚像.④虚物成实像. 5.两个主焦点重合光学系统是; ①玻璃球②双凸透镜③双凹透镜 ④凸球面反射镜⑤凹…     

设点成像作图法

由成像原理可知,光点通过光学系统若能成像,必是该光点发出的经过光学系统的所有光线汇交或反向汇交于一点,因此,只要我们能作出该光点发出的特殊光线,其它任何光线必能作出,于是,我们可以适当地设一光点借助特殊光线作图成像,从而完成任意光线的作图,反之亦然。 (例1)如图1.F_1和F_2是凸透镜的焦点,不得利用焦平面和副光轴,试作出图中入射光线AB经透镜后的折射光线。     

光学系统成象性质的确定

如何确定光学系统成象地性质?现行的光学教材,对面的折射和反射、单球面的折射和反射、薄透镜等的近轴光学成象性质叙述较多、较全面。但对由多个共轴球面折射系统组成的光具组,教本中都略为带过,没有详述,因而容易使人产生不正确的推论。本文把光学系统折射成象的位置、虚实、大小、正倒等,列为光学系统成象性质的内容,作一归纳和阐明,请读者指正。     

镜面微振动时点扩散函数的仿真分析

提出了一种高精度求解光学系统中镜面振动在曝光时间内形成的点扩散函数(PSF)的数值计算方法。传统方法计算镜面振动造成像点位移情况,并仅由该值评估镜面振动时系统调制传递函数(MTF)下降情况。该方法忽略了光学系统镜面位置发生改变时其光学系统自身MTF也会同时变化的特性,将导致误差产生。该误差在光学元件振幅较小时并不显著,但随着振幅的加大,该误差会变得不可忽略。该方法通过细分成像过程来计算每一个时刻的点扩散函数,并将这些点扩散函数进行积分来消除该误差。该方法适用于计算任意角度入射的空间光线在经过一个不稳定的光学系统后形成的点扩散函数。     

用垂直入射法测非等腰三棱镜的折射率

介绍了一种测量横截面为非等腰三角形的棱镜玻璃折射率的新方法,即用光线垂直入射的方法来测量非等腰三棱镜的玻璃折射率。其原理和公式比较简洁,操作方便,而且容易保证精度。     

隐身术：从幻术到科学

要想知道这个答案。我们首先要了解隐身的原理：我们之所以可以看见物体,是因为眼睛看到来自物体的光线。如太阳、火、灯等。不同的颜色是因为不同波长光线的强度比例不同。对于不发光的不透明的物体,是对受到照射光线的反射,如对光线有吸收且对不同波长的吸收不同,则会呈现出不同的颜色;对于透明的物体,因为与空气的折射率不同,在界面会产生反射与折射,可以看到反射光或经折射的透射光而发觉与背景不同。     

光学系统的光焦度

光焦度是几何光学中非常重要的物理量,但国内外教材都没有给光焦度以普遍的科学定义。有的教材仅简单指出n′-n/x是折射球面的光焦度,但其物理意义是不清楚的。也有的教材用焦距的倒数表定义光焦度,而我们认为光焦度是更基本的物理量,完全可以用光焦度来研究光学系统的成像规律。本文将利用光角的概念,在普遍情况下科学地定义光学系统的光焦度,并在特殊情况下证明焦距与光焦度的普遍关系,从而计算任意光学系统的光焦度和焦距。     

用双入射角的反射型椭偏术自动测定单层膜厚度

本文提出了应用双入射角的反射型椭偏术,可克服椭偏仪一般只能测定膜层厚度小于1周期值的缺点。该技术已成功地应用于微机控制自动消光法椭偏仪上,能自动测定厚膜的膜厚和折射率。经大规模集成电路生产中使用,效果良好,且能提高测量精度和简化操作。     

用斯托克斯矢量描述光在介质表面反射时的偏振现象

电磁波通过不同介质的界面时会发生反射和折射,入射、反射和折射三束波在分界面上振幅的大小和方向之间的关系可由以下菲涅耳公式表达: 此处角标m和b对应于反射和折射波,标号11和⊥指平行纸面和垂直于纸面。如图1所示。 定义入射的斯托克斯矢量为:     

论矩阵光学中的ABCD矩阵及其应用

本文论述矩阵 ABCD 的行列式的值为1,用矩阵 ABCD 推出了近轴光学中的传递矩阵、折射矩阵、光学系统矩阵及其应用.     

几何光学中引入符号法则探讨

本文以单球面折射为例,经推导,若不引入符号法则,将有八个不同的物象公式;若引入符号法则,可以统一为一 个物象公式。从而给学生以深刻印象——研究几何光学引入符号法则是完全必要的,计算中必须严格遵守符号法则。     

LHP定理与定值定理

众所周知,三角形的外接圆周上任一点存在一条simson线,而LHP定理则指出对于正四面体该结论是不能推广到三维空间上的,并且在论证LHP定理的过程中得出了定值定理,同时作为一般四面体的外接球球面上的H点、P点的分布,给出了一个猜想.     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

Ag~+离子交換单模玻璃平板光波导折射率分布的确定

本文提出一个改进的获得Ag~+离子交换单模玻璃平板波导折射率分布的方法。由测量不同波长下波导的模折射率,通过反W·K·B方法的最优化数值求解,可以求得折射率分布展开式中的系数。一系列结果表明,这一方法完全适于确定任一单模平板光波导的折射率分布。     

求平面射影变换公式的矩阵方法

一、引言平面射影几何基本定理是:设P_i(i=1,2,3,4)是平面上给定的四点,其中任何三点不共线;P′_i(i=1,2,3,4)是平面上另外任意四点,其中任何三点也不共线,则唯一地确定了一个射影变换,它把P_i分别变换到P′_i(i=1,2,3,4)。若已知P_i、P′_i的坐标分别是(x_1~((i)),x_2~((i)),x_3~((i))),(y_1~((i)),y_2~((i)),y_3~((i)))(i=1,2,3,4),那么可以求出把P_i分别变为P′_i的射影变换式,通常的方法是:设射影变换式为     

衬底温度对八羟基喹啉镉薄膜光学性能的影响

用真空蒸镀方法,在不同衬底温度下,在玻璃衬底上制备了八羟基喹啉镉薄膜. 用MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪对八羟基喹啉镉薄膜的研究发现,衬底温度升高导致衬底的反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小,且发现随着衬底温度越高,所生成的薄膜折射率和消光系数也增大,并给出了两种光学系数的变化范围,所的到的试验结果,对制备有机发光器件有一定的参考意义.     

初级球差激光扫描系统的设计分析

给出了离轴高斯光束通过一个初级球差光学系统后,其相对光强的分布,通过数值积分,可以得到它与系统球差的大小和光束的入射位置的关系曲线。利用这个关系曲线以及瑞利判据,可以对激光扫描系统的设计进行分析,并提出合理的建议。     

旋转体表面两点的最短距离

求旋转体表面两点的最短距离的问题可分为两类，一类是圆柱、圆锥、圆台侧面上两点的最短距离问题；另一类是球面上两点的最短距离问题。由于第一类几何体的侧面都可展开成平面，因此这类问题都是在展开后的平面内讨论。下面我们先讨论第一类问题。一、圆柱侧面上两点间的距离设A‘B两点是圆柱侧面上的两点。分两种情况，一种是AB两点在平行于底面的圆周上；另一种是A‘B两点不同在平行于底面的圆周上。（如图亚）例1、底面半径为r的圆柱侧面上有两点人民它们到下底面的距离分别为a和b，且在底面内的射影相距为r，求沿圆柱侧面从A到B的…     

可平移格点多边形的内格点数

给定多边形 P,如果经过平移 P可以覆盖整个平面,则称之为可平移多边形.若 P为凸格点多边形,其内部边界不交平移覆盖平面格点集,则称之为可平移格点多边形TLP .记顶点数为 v的TLP 的内格点数的下确界为i(v) ,得出i(5)=i(6)=1,i(7)=i(8)=4 . 证明了随着 TLP顶点数的增加,内格点数无限增加.并得出在允许旋转180°条件下,有任意内格点数的三角形 TLP, 任意格点四边形都是TLP .     

珍珠的色泽

珍珠层是霰石晶体,是光华和色泽变幻的物质基础.珍珠层中蛋白色素,和某些金属元素构成了珍珠的本体色.珍珠又可视为一个复折射球体,光射达珠面和内部,发生反射、折射及彼此光波的干涉,是光泽变幻的物理因素.控制育珠池水质,选择制片蚌,定位取片,就可能育成理想的彩珠.