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文档简介

应用光学考研试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10分）

1.下列哪种情况不属于干涉现象？

A.薄膜干涉

B.单缝衍射

C.双缝干涉

D.多普勒效应

2.激光的三个主要特性不包括以下哪一项？

A.单色性

B.相干性

C.方向性

D.发散性

3.在光纤通信中，信号传输的介质通常是：

A.空气

B.真空

C.石英玻璃

D.水

4.下列关于光的偏振现象，错误的是：

A.只有横波才能发生偏振

B.偏振片可以让自然光变成偏振光

C.偏振光通过偏振片后，光的强度会发生变化

D.偏振光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，透射光强度为零

5.在迈克尔逊干涉仪中，哪部分的移动会产生干涉条纹？

A.分光镜

B.反射镜

C.光源

D.观察屏

二、简答题（每题10分，共20分）

1.简述全息照相的原理及其特点。

2.解释光纤通信中的模式色散现象，并说明其对信号传输的影响。

三、计算题（每题15分，共30分）

1.一个凸透镜的焦距为20cm，物体距离透镜30cm。求像的位置和大小。

2.在光纤通信中，已知光纤的数值孔径为0.2，光纤的折射率为1.5，求光纤接受光的锥角。

四、论述题（共40分）

1.论述光学薄膜在现代光学系统中的重要作用及其应用实例。（20分）

2.分析激光冷却技术的原理及其在科学研究中的应用。（20分）

答案：

一、单项选择题

1.D

2.D

3.C

4.D

5.B

二、简答题

1.全息照相是一种利用激光记录物体的三维图像的技术。其原理基于光的干涉现象，通过记录物体发射或反射的光波的干涉图样，再利用参考光波与物体光波的干涉图样重合，形成全息图。全息照相的特点包括能够记录物体的三维信息，具有真实感和立体感，以及可以进行无损检测等。

2.模式色散是指在多模光纤中，由于不同模式的光在光纤中传播的速度不同，导致信号到达接收端的时间不同，从而引起的信号失真。模式色散对信号传输的影响主要表现在限制了光纤的传输带宽和传输距离，降低了信号的传输质量。

三、计算题

1.根据透镜公式1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。已知f=20cm，u=-30cm（负号表示物体在透镜左侧），代入公式得1/20=1/(-30)+1/v，解得v=60cm。像距为60cm，由于v为正值，所以像是实像。像的大小可以通过放大率公式M=-v/u=-60/-30=2计算得出，像的大小是物体的2倍。

2.数值孔径（NA）定义为n*sin(θ)，其中n是光纤的折射率，θ是光纤接受光的锥角。已知NA=0.2，n=1.5，代入公式得0.2=1.5*sin(θ)，解得sin(θ)=0.2/1.5=1/7.5，所以θ=arcsin(1/7.5)≈8.18°。

四、论述题

1.光学薄膜在现代光学系统中扮演着重要角色，它们可以改变光的传播特性，用于反射、透射、分束、滤波等。应用实例包括增透膜、反射膜、偏振膜、分光镜、激光器的输出耦合镜等。

2.激光冷却技术利用激光与原子相互作用的原理

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