光学职称考试高频题目及答案详解

光学职称考试高频题目及答案详解

一、单选题（每题1分，共20分）

1.光的波长为5000埃，其频率约为（）（1分）A.6×10^14HzB.5×10^14HzC.4×10^14HzD.7×10^14Hz【答案】A【解析】光速c=3×10^8m/s，波长λ=5000埃=5000×10^-10m，频率f=c/λ=3×10^8/5000×10^-10=6×10^14Hz

2.下列哪种光学元件对光线有发散作用？（）（1分）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.棱镜【答案】B【解析】凹透镜对光线有发散作用，凸透镜有会聚作用，平面镜改变光路，棱镜改变光的方向和色散

3.眼睛的近点距离通常约为（）（1分）A.25cmB.50cmC.75cmD.100cm【答案】A【解析】正常眼睛的近点距离约为25cm，远点在无限远处

4.光的干涉现象是由于（）（1分）A.光的反射B.光的衍射C.两列光波的叠加D.光的偏振【答案】C【解析】光的干涉现象是两列光波叠加时产生的明暗相间的条纹，是波动性的体现

5.光的衍射现象表明（）（1分）A.光是粒子B.光是波C.光既有粒子性又有波动性D.光无粒子性和波动性【答案】B【解析】光的衍射现象是波特有的现象，表明光具有波动性

6.下列哪种光学元件可用于制作显微镜的物镜？（）（1分）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.棱镜【答案】A【解析】显微镜的物镜是凸透镜，用于放大物体成像

7.光的色散现象是由于（）（1分）A.光的反射B.光的衍射C.不同色光波长不同D.光的偏振【答案】C【解析】光的色散现象是由于不同色光波长不同，导致折射率不同，从而分开

8.光的偏振现象表明（）（1分）A.光是粒子B.光是波C.光既有粒子性又有波动性D.光无粒子性和波动性【答案】B【解析】光的偏振现象是横波特有的现象，表明光是横波

9.光纤通信利用了光的（）（1分）A.反射B.衍射C.全反射D.色散【答案】C【解析】光纤通信利用了光的全反射原理，使光在光纤中传输

10.激光的主要特性是（）（1分）A.单色性好B.方向性好C.相干性好D.以上都是【答案】D【解析】激光具有单色性、方向性和相干性好的特点

11.光的反射定律包括（）（1分）A.光路可逆B.入射角等于反射角C.反射光线、入射光线、法线在同一平面内D.以上都是【答案】D【解析】光的反射定律包括光路可逆、入射角等于反射角、反射光线、入射光线、法线在同一平面内

12.光的折射定律包括（）（1分）A.光路可逆B.入射角和折射角的正弦值之比等于介质折射率之比C.折射光线、入射光线、法线在同一平面内D.以上都是【答案】D【解析】光的折射定律包括光路可逆、入射角和折射角的正弦值之比等于介质折射率之比、折射光线、入射光线、法线在同一平面内

13.光的吸收现象是由于（）（1分）A.光的能量被物质吸收B.光的反射C.光的衍射D.光的偏振【答案】A【解析】光的吸收现象是由于光的光能量被物质吸收

14.光的散射现象是由于（）（1分）A.光与物质分子相互作用B.光的反射C.光的衍射D.光的偏振【答案】A【解析】光的散射现象是由于光与物质分子相互作用

15.光的衍射极限公式为（）（1分）A.dsinθ=λB.dsinθ=2λC.dsinθ=λ/2D.dsinθ=λ/4【答案】A【解析】光的衍射极限公式为dsinθ=λ，其中d为缝宽，θ为衍射角，λ为光波长

16.光的干涉条纹间距与（）（1分）A.光波长成正比B.光波长成反比C.缝宽成正比D.缝宽成反比【答案】A【解析】光的干涉条纹间距与光波长成正比

17.光的偏振态有（）（1分）A.线偏振B.圆偏振C.椭圆偏振D.以上都是【答案】D【解析】光的偏振态有线偏振、圆偏振和椭圆偏振

18.光纤的数值孔径与（）（1分）A.光纤直径成正比B.光纤直径成反比C.光纤材料折射率成正比D.光纤材料折射率成反比【答案】D【解析】光纤的数值孔径与光纤材料折射率成反比

19.光的色散率与（）（1分）A.光波长成正比B.光波长成反比C.介质折射率成正比D.介质折射率成反比【答案】B【解析】光的色散率与光波长成反比

20.光的相干条件包括（）（1分）A.光源具有相同的频率B.光源具有相同的相位C.光源具有相同的振幅D.以上都是【答案】A【解析】光的相干条件包括光源具有相同的频率、相同的相位和相同的振幅

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是光学仪器的组成部分？（）A.物镜B.目镜C.反射镜D.棱镜E.光阑【答案】A、B、C、D、E【解析】光学仪器的组成部分包括物镜、目镜、反射镜、棱镜和光阑

2.以下哪些现象是光的波动性表现？（）A.光的干涉B.光的衍射C.光的偏振D.光的反射E.光的折射【答案】A、B、C【解析】光的波动性表现在光的干涉、衍射和偏振现象上

3.以下哪些是激光的主要特性？（）A.单色性好B.方向性好C.相干性好D.能量密度大E.色散大【答案】A、B、C、D【解析】激光的主要特性包括单色性好、方向性好、相干性好和能量密度大

4.以下哪些是光纤通信的优点？（）A.传输损耗低B.传输速率高C.抗电磁干扰能力强D.体积小、重量轻E.色散大【答案】A、B、C、D【解析】光纤通信的优点包括传输损耗低、传输速率高、抗电磁干扰能力强和体积小、重量轻

5.以下哪些是光的色散现象的应用？（）A.光谱分析B.气体检测C.液体分析D.固体分析E.全息照相【答案】A、B、C、D【解析】光的色散现象应用于光谱分析、气体检测、液体分析和固体分析

三、填空题（每题4分，共32分）

1.光的波长为6000埃，其频率约为______Hz（4分）【答案】5×10^14【解析】光速c=3×10^8m/s，波长λ=6000埃=6000×10^-10m，频率f=c/λ=3×10^8/6000×10^-10=5×10^14Hz

2.光的干涉现象是由于______而产生的（4分）【答案】两列光波的叠加【解析】光的干涉现象是两列光波叠加时产生的明暗相间的条纹

3.光的衍射现象表明______（4分）【答案】光是波【解析】光的衍射现象是波特有的现象，表明光具有波动性

4.光的偏振现象表明______（4分）【答案】光是横波【解析】光的偏振现象是横波特有的现象，表明光是横波

5.光纤通信利用了______原理（4分）【答案】全反射【解析】光纤通信利用了光的全反射原理，使光在光纤中传输

6.激光的主要特性是______、______和______（4分）【答案】单色性好、方向性好、相干性好【解析】激光具有单色性、方向性和相干性好的特点

7.光的反射定律包括______、______和______（4分）【答案】光路可逆、入射角等于反射角、反射光线、入射光线、法线在同一平面内【解析】光的反射定律包括光路可逆、入射角等于反射角、反射光线、入射光线、法线在同一平面内

8.光的折射定律包括______、______和______（4分）【答案】光路可逆、入射角和折射角的正弦值之比等于介质折射率之比、折射光线、入射光线、法线在同一平面内【解析】光的折射定律包括光路可逆、入射角和折射角的正弦值之比等于介质折射率之比、折射光线、入射光线、法线在同一平面内

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.光的干涉现象是光强增强的现象（）（2分）【答案】（×）【解析】光的干涉现象是光强增强和减弱的现象

3.光的衍射现象是光绕过障碍物传播的现象（）（2分）【答案】（√）【解析】光的衍射现象是光绕过障碍物传播的现象

4.光的偏振现象是光振动方向不变的现象（）（2分）【答案】（×）【解析】光的偏振现象是光振动方向受限的现象

5.光纤通信没有色散现象（）（2分）【答案】（×）【解析】光纤通信有色散现象，但色散较小

6.激光没有方向性（）（2分）【答案】（×）【解析】激光具有方向性好的特点

7.光的反射是光能转化的过程（）（2分）【答案】（×）【解析】光的反射是光路改变的过程，光能不转化

8.光的折射是光能转化的过程（）（2分）【答案】（×）【解析】光的折射是光路改变的过程，光能不转化

9.光的吸收是光能转化的过程（）（2分）【答案】（√）【解析】光的吸收是光能转化为热能的过程

10.光的散射是光能转化的过程（）（2分）【答案】（√）【解析】光的散射是光能转化为热能的过程

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述光的干涉现象及其应用（5分）【答案】光的干涉现象是两列光波叠加时产生的明暗相间的条纹应用包括测量光波长、制作干涉仪、提高光学系统成像质量等

2.简述光的衍射现象及其应用（5分）【答案】光的衍射现象是光绕过障碍物传播的现象应用包括制作衍射光栅、提高光学系统成像质量、测量微小尺寸等

3.简述光的偏振现象及其应用（5分）【答案】光的偏振现象是光振动方向受限的现象应用包括制作偏振片、减少反射光、提高光学系统成像质量等

六、分析题（每题15分，共30分）

1.分析光的色散现象的原理及其应用（15分）【答案】光的色散现象是由于不同色光波长不同，导致折射率不同，从而分开原理不同色光在介质中的折射率不同，导致传播速度不同，从而分开应用包括光谱分析、气体检测、液体分析和固体分析等

2.分析光纤通信的原理及其优点（15分）【答案】光纤通信利用了光的全反射原理，使光在光纤中传输原理光在光纤中传播时，由于光纤内外的折射率不同，光在光纤内全反射，从而传输到远方优点包括传输损耗低、传输速率高、抗电磁干扰能力强和体积小、重量轻等

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个简单的光学系统，用于测量光的波长（25分）【答案】设计一个迈克尔逊干涉仪，利用光的干涉现象测量光的波长原理迈克尔逊干涉仪通过两束光的光程差变化，产生干涉条纹移动，从而测量光的波长具体步骤调整干涉仪，使两束光的光程差为零，观察干涉条纹；改变光程差，观察干涉条纹移动；计算光程差变化量，从而测量光的波长

2.设计一个简单的光学系统，用于提高光学系统的成像质量（25分）【答案】设计一个复合透镜系统，利用光的衍射和偏振现象提高光学系统的成像质量原理复合透镜系统通过多个透镜的组合，减少光的衍射和偏振效应，从而提高成像质量具体步骤选择合适的透镜材料，设计复合透镜结构；调整透镜间距，使光的衍射和偏振效应最小化；测试光学系统的成像质量，优化设计参数---完整标准答案

一、单选题

1.A

2.B

3.A

4.C

5.B

6.A

7.C

8.B

9.C

10.D

11.D

12.D

13.A

14.A

15.A

16.A

17.D

18.D

19.B

20.A

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C

3.A、B、C、D

4.A、B、C、D

5.A、B、C、D

三、填空题

1.5×10^

142.两列光波的叠加

3.光是波

4.光是横波

5.全反射

6.单色性好、方向性好、相干性好

7.光路可逆、入射角等于反射角、反射光线、入射光线、法线在同一平面内

8.光路可逆、入射角和折射角的正弦值之比等于介质折射率之比、折射光线、入射光线、法线在同一平面内

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（√）

4.（×）

5.（×）

6.（×）

7.（×）

8.（×）

9.（√）

10.（√）

五、简答题

1.光的干涉现象是两列光波叠加时产生的明暗相间的条纹应用包括测量光波长、制作干涉仪、提高光学系统成像质量等

2.光的衍射现象是光绕过障碍物传播的现象应用包括制作衍射光栅、提高光学系统成像质量、测量微小尺寸等

3.光的偏振现象是光振动方向受限的现象应用包括制作偏振片、减少反射光、提高光学系统成像质量等

六、分析题

1.光的色散现象是由于不同色光波长不同，导致折射率不同，从而分开原理不同色光在介质中的折射率不同，导致传播速度不同，从而分开应用包括光谱分析、气体检测、液体分析和固体分析等

2.光纤通信利用了光的全反射原理，使光在光纤中传输原理光在光纤中传播时，由于光纤内外的折射率不同，光在光纤内全反射，从而传输到远方优点包括传输损耗低、传输速率高、抗电磁干扰能力强和体积小、重量轻等

七、综合应用题

1.设计一个迈克尔逊干涉仪，利用光的干涉现象测量光的波长原理迈克尔逊干涉仪通过两束光的光程差变化，产生干涉条纹移动，从而测量光的波长具体步骤调整干涉仪，使两束光的光程差为零，观察干涉条纹；改变光程差，观察干涉条纹移动；计算光程差变化量，从而测量光的波长

2.设计一个复合透镜系统，利用光的衍射和偏振现象提高光学系统的成像质量原理复合透镜系统通过多个透镜的组合，减少光的衍射和偏振效应，从而提高成像质量具体步骤选择合适的透镜材料，设计复合透镜结构；调整透镜间距，使光的衍射和偏振效应最小化；测试光学系统的成像质量，优化设计参数。