光学测量试题及答案解析

光学测量试题及答案解析

一、单项选择题（共30题，每题1分）（注每题只有一个正确答案，将正确答案的序号填在括号内）

1.光学测量的核心原理是基于光的（）A.直线传播特性B.波动特性C.粒子特性D.反射与折射答案A

2.下列不属于光学测量基本特点的是（）A.非接触测量B.高精度C.只能测量表面粗糙度D.适用于微小尺寸测量答案C

3.光学测长仪中，常用的长度基准是（）A.米尺B.激光波长C.光栅尺D.游标卡尺答案B

4.光学测量中，“分辨率”指的是（）A.仪器的最大测量范围B.能区分的最小测量单位C.测量结果与真值的偏差第1页共15页D.仪器的响应速度答案B

5.以下哪种误差属于系统误差（）A.读数时视线倾斜导致的偏差B.环境温度变化引起的测量偏差C.随机波动导致的测量数据波动D.仪器突然震动引起的瞬间偏差答案B

6.光学投影仪主要用于测量（）A.三维立体尺寸B.平面轮廓尺寸C.表面微观形貌D.动态位移量答案B

7.激光干涉仪测量长度时，若激光波长为λ，干涉条纹变化数为N，则测量长度L为（）A.L=NλB.L=Nλ/2C.L=Nλ/4D.L=2Nλ答案B

8.光学测量中，“精度”通常指的是（）A.测量结果的一致性B.测量结果与真值的接近程度C.仪器的量程范围第2页共15页D.测量过程的稳定性答案B

9.下列哪种光学测量方法适用于微小位移测量（）A.激光三角法B.光学成像法C.莫尔条纹法D.双频激光干涉法答案A

10.光学编码器中，用于将角度信号转换为数字信号的核心部件是（）A.光源B.光栅盘C.光电探测器D.信号处理电路答案B

11.光学测量中，“粗大误差”通常是由（）引起的A.仪器设计缺陷B.操作失误或环境突变C.随机因素D.温度变化答案B

12.下列不属于光学测量中常用传感器类型的是（）A.光电传感器B.电容式传感器C.激光传感器第3页共15页D.CCD图像传感器答案B

13.平面度测量中，若使用光学自准直仪，主要依据的原理是（）A.光的反射定律B.光的折射定律C.光的干涉原理D.光的衍射原理答案A

14.光学测量中，“动态测量”与“静态测量”的主要区别在于（）A.测量环境是否稳定B.测量对象是否运动C.仪器精度是否更高D.数据处理是否实时答案B

15.对于表面粗糙度测量，常用的光学方法是（）A.白光干涉法B.激光扫描法C.三坐标测量法D.电容探针法答案A

16.光学测量中，“不确定度”的含义是（）A.测量结果的最大允许误差B.测量结果可能存在的误差范围C.仪器的分辨能力D.数据的重复性第4页共15页答案B

17.下列哪种光学测量方法适用于大尺寸物体的轮廓测量（）A.激光扫描法B.摄影测量法C.激光跟踪仪法D.莫尔条纹法答案C

18.光学测角仪的核心功能是测量（）A.直线度B.平面度C.角度值D.平行度答案C

19.测量误差中，“重复性”指的是（）A.同一条件下多次测量结果的一致性B.不同仪器测量结果的差异C.测量结果与标准值的偏差D.仪器随时间漂移的程度答案A

20.光学测量中，“环境误差”不包括（）A.温度变化B.湿度变化C.振动干扰D.仪器分辨率答案D第5页共15页

21.下列哪种光学元件常用于光学测量中的光束准直（）A.凸透镜B.凹透镜C.棱镜D.反射镜答案A

22.光学成像系统中，“分辨率”与系统的（）有关A.焦距B.光圈大小C.像差D.以上都是答案D

23.对于透明材料的厚度测量，常用的光学方法是（）A.分光光度法B.激光干涉法C.漫反射法D.荧光法答案B

24.光学测量中，“反向误差”指的是（）A.正向和反向行程测量结果的差异B.仪器零位偏移C.数据处理错误D.环境温度变化导致的误差答案A

25.下列哪种光学测量方法适用于动态物体的表面形貌测量（）第6页共15页A.共聚焦显微镜法B.激光多普勒测振法C.光学相干断层扫描法D.以上都是答案C

26.光学测量中，“最小二乘法”主要用于（）A.数据修约B.误差分离C.曲线拟合D.不确定度评定答案C

27.下列不属于光学测量系统组成部分的是（）A.光源B.探测器C.机械结构D.计算机操作系统答案D

28.光学测量中，“量程”指的是仪器的（）A.最大测量值与最小测量值之差B.测量精度的等级C.分辨率的大小D.数据采集速度答案A

29.对于微小角度测量，常用的光学方法是（）A.自准直仪法第7页共15页B.激光干涉法C.光学编码器法D.以上都是答案A

30.光学测量中，“线性度”指的是（）A.测量结果与输入量的线性关系B.仪器的量程范围C.数据的重复性D.仪器的响应速度

二、多项选择题（共20题，每题2分）（注每题有多个正确答案，将正确答案的序号填在括号内，多选、少选、错选均不得分）

1.光学测量的优势包括（）A.非接触测量，避免损伤样品B.测量精度高，可达微米甚至纳米级C.可实现动态、在线测量D.只能测量金属材料答案ABC

2.下列属于光学测量基本方法的有（）A.干涉法B.衍射法C.成像法D.电化学法答案ABC

3.影响光学测量精度的因素包括（）第8页共15页A.仪器本身的系统误差B.环境温度、湿度变化C.被测物体表面粗糙度D.测量人员操作熟练程度答案ABCD

4.光学测量中常用的激光光源类型有（）A.氦氖激光器B.半导体激光器C.二氧化碳激光器D.白炽灯答案ABC

5.下列属于光学测量仪器的有（）A.三坐标测量机（光学型）B.光学投影仪C.激光测长仪D.电子秤答案ABC

6.光学测量中的“误差”按性质可分为（）A.系统误差B.随机误差C.粗大误差D.相对误差答案ABC

7.激光三角法测量的特点包括（）A.非接触测量第9页共15页B.可实现一维或二维轮廓测量C.测量范围较大D.对被测表面反光率敏感答案ABD

8.光学测量中，用于信号处理的方法有（）A.傅里叶变换B.最小二乘法C.滤波技术D.统计分析答案ABCD

9.下列属于光学测量中“像差”类型的有（）A.球差B.色差C.慧差D.畸变答案ABCD

10.光学测量中，“动态响应时间”与哪些因素有关（）A.探测器的响应速度B.信号处理电路的带宽C.机械结构的惯性D.光源强度答案ABC

11.白光干涉法测量表面粗糙度的特点包括（）A.高精度，可达纳米级B.可测量三维表面形貌第10页共15页C.对表面反光率不敏感D.测量速度快答案AB

12.光学测量中，“校准”的目的是（）A.确定仪器的系统误差B.调整仪器零位C.提高测量精度D.延长仪器使用寿命答案ABC

13.下列属于光学测量中“分辨率”影响因素的有（）A.光源波长B.光学系统焦距C.探测器像元尺寸D.环境温度答案ABC

14.激光扫描测量系统的组成部分包括（）A.激光发射器B.扫描振镜C.接收光学系统D.数据采集卡答案ABCD

15.光学测量中，“不确定度评定”的步骤包括（）A.识别不确定度来源B.量化各不确定度分量C.计算合成标准不确定度第11页共15页D.报告扩展不确定度答案ABCD

16.下列属于光学测量中“接触式”与“非接触式”对比的有（）A.接触式可能损伤样品，非接触式可避免B.接触式测量精度更高，非接触式较低C.接触式适用于软质材料，非接触式适用于硬质材料D.非接触式可实现动态测量，接触式通常为静态答案AD

17.光学测量中，“环境补偿”的方法包括（）A.温度补偿B.湿度补偿C.振动隔离D.光源强度稳定答案ABCD

18.共聚焦显微镜的核心功能包括（）A.三维扫描成像B.高分辨率表面形貌测量C.动态实时观察D.以上都是答案ABCD

19.光学测量中，“重复性”与“复现性”的区别在于（）A.重复性是同一条件下的测量一致性，复现性是不同条件下的一致性B.重复性受环境影响大，复现性受环境影响小C.重复性是仪器性能指标，复现性是方法性能指标D.两者没有区别第12页共15页答案AC

20.光学测量技术的发展趋势包括（）A.更高精度（纳米级）B.更快速度（实时动态）C.更小体积（便携式）D.智能化（AI辅助数据处理）答案ABCD

三、判断题（共20题，每题1分）（注对的打“√”，错的打“×”）

1.光学测量只能用于金属材料的测量（）答案×

2.光学测量的分辨率与光源波长成正比（）答案×

3.激光干涉法测量长度时，干涉条纹变化一个周期对应长度变化为半个波长（）答案√

4.系统误差可以通过多次测量取平均的方法消除（）答案×

5.光学投影仪主要用于测量平面轮廓尺寸（）答案√

6.莫尔条纹法适用于微小位移测量（）答案×

7.光学测量中，“精度”和“准确度”是同一概念（）答案×第13页共15页

8.激光三角法测量时，被测物体表面反光率对测量结果影响较大（）答案√

9.光学测量系统的机械结构对测量精度没有影响（）答案×

10.白光干涉法可以测量透明材料的厚度（）答案√

11.光学测量中，“不确定度”表示测量结果的可靠程度（）答案√

12.共聚焦显微镜法只能测量二维表面形貌（）答案×

13.光学测量的“量程”越大，测量精度越高（）答案×

14.激光多普勒测振法属于光学测量方法（）答案√

15.光学测量中，“反向误差”是可以完全消除的（）答案×

16.光学编码器的分辨率由光栅线数决定（）答案√

17.温度变化是光学测量中最主要的环境误差来源（）答案√

18.光学测量中，“重复性”是指不同仪器测量结果的一致性（）答案×

19.光学成像系统的分辨率与光圈大小无关（）答案×第14页共15页

20.最小二乘法可用于光学测量数据的曲线拟合（）答案√

四、简答题（共2题，每题5分）

1.简述光学测量中常用的干涉法原理及应用答案干涉法基于光的干涉原理，通过比较两束相干光的相位差来测量物理量当两束光光程差变化时，干涉条纹会发生移动，通过计数条纹变化量或分析条纹形状可计算位移、厚度等应用测量微小位移（如纳米级）、表面粗糙度（白光干涉）、薄膜厚度（激光干涉）、折射率等

2.分析光学测量中系统误差的来源及减小方法答案系统误差来源仪器本身缺陷（如零位偏移、刻度不准）、环境因素（温度、湿度变化）、测量方法不完善、光源波动等减小方法校准仪器（确定系统误差并修正）、控制环境条件（恒温、防震）、改进测量方法（替代法、反向法）、多次测量取修正值（注本试题共约2500字，附标准答案，内容覆盖光学测量核心知识点，可根据学习需求参考使用）第15页共15页。