东 南 大 学 考 试 卷（A 卷）
课程名称 现代光学基础 考试学期
10-11-2
得分
适用专业
考试形式
闭卷
考试时间长度 120分钟
一、 选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分)、
1. 将折射率为1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为1.10，试问光线从有机玻璃射向有机玻璃与油的界面时全反射临界角是（ A ） A 、arcsin(1.10/1.50)； B 、1.10/1.50； C 、arctan(1.10/1.50)； D 、arccos(1.10/1.50)； E 、arctan(1.50/1.10)。
2. 杨氏实验装置中，光源的波长为600nm ，两狭缝的间距为2mm ，试问在离缝300cm 处的光屏上观察到干涉花样的间距是多少毫米（ B ） A 、4.5mm ； B 、0.9mm ； C 、
3.1mm ； D 、
4.1mm ； E 、
5.2mm 。 3．在下列光的实验中，正确的说法是：（ A ） A 、法布里-珀罗干涉仪是多光束干涉仪； B 、迈克耳逊干涉仪是分波面干涉仪； C 、夫琅禾费衍射是一种近场衍射； D 、杨氏双缝干涉是分振幅干涉仪。
4. 一物体置于焦距为8cm 的薄凸透镜左边12cm 处，将另一焦距为6cm 的薄凸透镜放在第一个透镜右侧30 cm 处，最后成像的性质是：（ E ） A 、倒立的实像； B 、 放大的虚像； C 、 放大的实像； D 、 缩小的虚像； E 、成像于无穷远处。
5. 假定汽车车灯的波长是500nm 的绿光，汽车两个前车灯的间距为1.22m ，人眼在夜间的瞳孔直径D ＝5mm ，考虑光波衍射所产生的影响，人眼能区分两只汽车前灯的最大距离是多少公里（ C ）？
A 、1km ；
B 、3km ；
C 、10km ；
D 、30km ；
E 、100km 。 6. 对于理想光具组基点和基面的描述，以下说法错误的是（ B ） A. 主点是一对共轭点； B. 焦点是一对共轭点；
C. 节点是一对共轭点；
D. 两主平面上的任一对等高点共轭。
7. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一折射率为n ，厚度为d 的透明介质片，放入后两光路的光程差改变量为：（ A ） A 、2(n -1)d ； B 、2nd ； C 、nd ； D 、(n -1)d 。
8．在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角i B =57o 入射到平玻璃板上，下列叙述中哪一种是不正确的？（ D ）
A 、玻璃板的折射率等于tan i
B ；B 、反射光与折射光夹角为90o ；
C 、折射光为部分偏振光；
D 、反射光的电矢量振动面平行于入射面。
9. 线偏振光垂直入射到方解石波片上，线偏振光的振动面与主截面成θ角，则与波片中的o 光和e 光对应的出射光的振幅比为： （ C ） A 、sin θ； B 、cos θ； C 、tan θ； D 、ctg θ。
10. 牛顿环实验装置为：以平凸透镜置于一平板玻璃上构成。以平行单色光从上向下投射，并在反射方向观察可看到许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点为（ D ）
A 、接触点是明的，明暗条纹是等间距的同心圆环；
B 、接触点是明的，明暗条纹是不等间距的同心圆环；
C 、接触点是暗的，明暗条纹是等间距的同心圆环；
D 、接触点是暗的，明暗条纹是不等间距的同心圆环。
11. 转动检偏器观察一束光，强度有最大但无消光位置。在检偏器前置一1/4波片，使其光轴与上述强度最大方向平行，转动检偏器观察时有一消光位置，问这束光是：（ D ）
A 、自然光；
B 、线偏振光；
C 、部分偏振光；
D 、椭圆偏振光。 12. 单色平面光波投射到一个小孔上，在孔对称轴线上的一点P 处进行观测，圆孔恰好露出了3个半波带。则此时P 处的光强应为自由传播时（无小孔）光强的（ B ）倍
A 、3倍；
B 、4倍；
C 、16倍；
D 、36倍。
13．对于望远镜的放大本领而言，以下描述正确的是（ C ） A 、开普勒望远镜所成的是正立的像；
B 、伽利略望远镜的物镜和目镜像方焦距均为正值；
C 、伽利略望远镜的目镜为凹透镜；
D 、望远镜的角放大率M=/f f -’’
目物
。 14. 夫琅和费单缝衍射实验中，若将透镜垂直于轴线向上微微平移，则（ A ）。 A 、零级条纹跟着上移； B 、零级条纹向相反方向移动； C 、零级条纹保持不变； D 、以上答案都不正确。
15. 将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光栅。而这种黄光包含着钠双线的波长分别为5890A 和5895.9A 。若为了分辨第三级光谱中的钠双线，光栅的刻线数最少为：（ B ）
A 、222；
B 、333；
C 、444；
D 、555。 16. 以下说法错误的是（ D ） A 、隐失场是非传播场；
B 、隐失波的信息都包含在近场范围内；
C 、隐失波随着离开物体表面在空间急剧衰减；
D 、隐失场是辐射场。
17. 激光扫描共焦显微镜运用了空间滤波技术来提高系统的信噪比，为了达到上述目的，在系统中（ B ） A 、运用激光作为照明光源；
B 、光探测器前放置了小孔光阑；
C 、插入了光束扫描装置；
D 、运用了计算机数据采集软件。
18. 波长为λ=555nm 辐通量为1瓦的光源其对应的光通量为（683或Km ）流明， 波长为λ=800nm 辐通量为10瓦的光源其对应的光通量为（ 0 ）流明。
二、问答题(共三题, 共24分,每题8分)
1、(8分) 如图所示的夫琅禾费衍射装置，若分别用（a ）遮住S 1缝；（b ）遮住S 2缝；(c) S 1缝、S 2缝均开启，试分析出现在观察屏上的条纹分布（分析主最大位置、最小值位置等）。
解：（a ）夫琅和费单缝衍射的中央主最大在透镜的主轴上，最小值位置在
sin k b
λ
θ=； (b) 夫琅和费单缝衍射花样和（a ）完全一样，不发生变化或位移；
(c) 夫琅和费双缝衍射，主最大位置为sin j d
λ
θ= j ＝0，±1，±2…，
其中d=a+b ；整个花样受单缝衍射调制，双缝干涉最小值位置是，
'sin 2j d
λ
θ= '2,4,6j ≠±±±…； 整个花样受单缝衍射调制，单缝衍射最小值位置是sin k b
λ
θ=；
2、（8分）设晶体是负单轴晶体，玻璃的折射率为n ，分别绘出下列两种情形下自然光经过如图所示的棱镜后双折射光线的传播方向和振动方向。（注：其中折射时折射角不必精确，但必需能看出是大于、等于还是小于入射角）
观察屏
（1）n =n e
（2）n >n o
3、（8分）汽车的后视镜都采用凸面反射镜，请证明凸面反射镜前任意位置 （︱S ︱＞0）的实物经凸面反射镜所成的像为一缩小的正立虚像。
证明：根据
112
's s r
+= ，根据符号法则，对于凸面反射镜而言，假定光从左侧入射总有：r >0；-s >0；即有1212121
'||
s r s r s r s =-=+=+-
对上式进行改写可得：'1
2||||1s s s r
=
+ 上式右边始终为正，可见所成的像与物在凸面镜的两侧，故实物所成的为正立的
虚像；另外因为'1
12||||1
s s s r
=<+，所成的像始终为缩小的像。
三、计算题(共四题, 共40分,.每题10分)
1、(10分) 折射率为1.5的平凹透镜与平板玻璃构成如图所示的干涉装置，中间的空腔充满折射率为1.33的水，波长为589.3nm 的平行光垂直入射时可看到反射光的4个圆环形干涉暗条纹及中心暗斑：
（1）图中边缘处条纹是暗条纹还是亮条纹？ （2）求水溶液中心处的厚度？ （3）若将空腔中溶液换成折射率为1.62的CS 2溶液，图中边缘处的条纹是暗纹还
是亮纹？此时能看到几条暗条纹？ 解：（1）根据图判断，干涉条纹的暗纹公式为： 2(21)
22
nh j λλ
+
=+，图中边缘处厚度为0，对应的应该是0级暗条纹。即边缘处
为暗条纹。
（2）4条暗条纹对应的干涉级数分别为0，1，2，3。故水溶液中心可能的最大厚度处应该对应j=4，此时厚度为：
o 光 e 光
o 光 e 光
max 440.58930.8922 1.33
h m n λμ?=
=≈? （3）如空腔中的溶液折射率改为1.62，对应的干涉条纹的暗纹公式仍为： 2(21)
22
nh j λ
λ
+
=+，图中边缘处厚度为0，对应的仍是0级暗条纹。即边缘处为
暗条纹。对应的条纹数应为
j ＝INT(2nh
λ
)＋1＝5 此时能看到5条暗条纹。
2. （10分) 如图所示，单色平行光斜入射到透射式衍射光栅上，入射方向与光栅法线成θ0角，分别在与法线成50o 和20 o 的方向上出现第一级光谱，并且位于法
d=1um ，入射单色平行光的波长为多少？
（a ） （b ）
解：
①如图（a ）所示，入射光线方向与衍射方向位于法线两侧，则1级衍射角为：0sin sin d d θθλ-=
如图（b ）所示，入射光线方向与衍射方向位于法线同侧，则1级衍射角为： 0sin 'sin d d θθλ+=
联立求解上述两式，得：
01
sin (sin sin ')2
θθθ=-
即01
arcsin[(sin 50sin 20)12.22o o o θ=-=
②0(sin sin )1(sin 50sin12.2)0.555d m λθθμ=-=?-=
3．10分) 显微镜物镜的焦距为1cm ，物镜的数值孔径为0.25；目镜焦距为3cm ，两镜间距为20 c m 。
①求此显微镜的放大本领是多少？
②如照明光源的波长为0.58um, 求此显微镜的分辨本领是多少？
③物体置于物镜左侧的何处时，才能最终成像在目镜左方25厘米处？ 解：（1）已知f 1’=1cm ，f 2’=3cm ，l=20cm ，根据显微镜放大本领计算公式：
''
12
25166.6l cm
M f f ≈-= （2）根据显微镜分辨本领计算公式
0.58
0.61
0.61
1.4152sin 0.25
y m n u λ
μ?===
(3) s 2’=-25cm ，代入成像公式 由222111''
s s f -=得s 2＝－2.68cm. s 2=-(20-s 1’)cm ，得s 1’＝17.32，代入成像公式 111111''
s s f -=，得s 1＝－1.06cm. 物体应放在物镜左方1.06厘米处。
4、(10分)如图所示，在两个偏振片P 1 和P 2中插入厚度d 满足（n o -n e ）d=－λ/3的石英波片W ，波片的光轴与偏振片P 1 和P 2透振方向的夹角分别为45°和30°。光强为I 0的单色平行自然光垂直入射到该装置，忽略吸收和反射等损耗，求出射光波的偏振态和光强。
I
解：（1）从第一个偏振片出来的是线偏振光,偏振光方向沿着P 1透振方向，1区光强为I 0
/2。
（2）经过玻片后分解为o 光和e 光
A o =Asin 45°, A e =Acos 45°,两束光的相位差为23
π
-
（3）经过第二个偏振片出射光仍为线偏振光，偏振方向为P 2透振方向。 A oe =Asin45°sin30°, A ee =Acos45°cos30°,
此时的相位差为?=233
ππ
π-+=
22
222cos 11
)()2()cos 60)]22222222262[0.3621616oe ee oe ee o o o o
I A A A A I I I I I ?=++=
++=++≈ 光轴
1.傅里叶变换 [2()] [(,)] {(,)}(,)(,)(,)x y x y i f x f y i f f x y x y F f x y f x y e dxdy F f f F f f e πφ∞ -+-∞ ===??式中x f 和y f 称为空间频率，(,)x y F f f 称为 (,)f x y 的傅里叶谱或空间频谱，(,)x y F f f 和 (,)x y f f φ分别称为函数(,)f x y 的振幅谱和相位 谱，2 (,)x y F f f 称为(,)f x y 的功率谱。 2.逆傅里叶变换 [2()] 1(,)(,){(,)} x y i f x f y x y x y x y f x y F f f e df df F F f f π∞ --∞ -==?? 3.函数(,)f x y 存在傅里叶变换的充分条件 ①(,)f x y 必须在xy 平面上的每一个有限区域内局部连续，即仅存在有限个不连续点。②(,)f x y 在xy 平面内绝对可积，即 (,)g x y dxdy ∞ -∞ <∞?? 。③(,)f x y 必须没有无穷 大间断点。 4.物函数(,)f x y 可看作是无数振幅不同，方向不同的平面波线性迭加的结果。 5.sinc 函数常用来描述单缝或短孔的夫琅和费衍射图样。 6.在光学上常用矩形函数表示不透明屏上矩形孔，狭缝的透射率。 7.三角状函数表示为光瞳为矩形的非相干成像系统的光学传递函数。 8.高斯函数常用来描述激光器发出的高四光束，有时也用于光学信息处理的“切趾术”。 9.δ函数表示某种极限状态，可用来描述高度集中的物理量，如点电荷，点光源，间电脉冲等。所以δ函数又称为脉冲函数。 10.在光学上，单位光通量间隔为1个单位的点光源线阵之亮度可用一个一维梳状函数表示： ()()n comb x x n δ∞ =-∞ = -∑为整数＼＼n 11.二维梳状函数表示点源面阵或小孔面阵的透过率函数，亦可作为二维函数的抽样函数。 12.像平面上的强度分布是物的强度分布与单位强度点光源对应的像强度分布的卷积。 13.卷积运算的两个效应 ①展宽效应 即卷积的非零值范围等于被卷积函数的非零值范围之和。 ②平滑化效应 卷积的结果将比函数()f x 本身的起伏变得平缓。 14.相关函数是两函数图像重叠程度的描述，当重叠面积最大时相关有一极大值。 15.傅里叶变换的基本定理 ①线性定理：反映了波的叠加定理。 ②相似性定理：表明原函数x,y 的“伸展”，导致频谱函数频域坐标,x y f f 的“压缩”。 ③位移定理：说明原函数在空域中的平移导致频谱相位的线性移动。 ④卷积定理：意义，当一个复杂函数可以表示成简单函数的乘积或卷积时，利用卷积定理就可由简单函数的傅里叶变换来确定复杂函数的变换式。 ⑤维纳-肯欣定理。 ⑥自相关定理：即信号的自相关和功率谱之间存在傅里叶变换关系。 ⑦巴塞伐定理：物理意义，信号在空域的能量与其所在频域的能量守恒。 ⑧傅里叶积分定理：表明，对函数相继两次变换或逆变换又得到原函数。 ⑨微分定理：主要用于图像的边缘增强。 ⑩积分 16.物理系统是一种转换或变换装置，输入到系统中的某种物理量通过转换后，可输出另一种物理量。
视光学基础习题集集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
视光学基础习题集 ——12眼本2班 一、名词解释 1、视力（VisualAcuity）：即视觉分辨力，双眼所能分辨的外界两物点间的最小距离，常用视角的倒数表达。 2、视角（visualangle）：物体两端与眼第一结点所成的夹角。 3、视觉分辨力极限理论：在正常情况下，人眼对外界物体的分辨力是有一定限度的，该理论被称之为视觉分辨力极限理论。 4、模型眼（SchematicEye）：一个适合于进行眼球光学系统理论研究且模拟人眼的光学结构。 5、正视化（Emmetropization）：外界的视觉刺激对眼球的生长发育发挥精确的调控作用，眼球壁会向着物像焦点的方向生长，直至屈光状态和眼轴长度达到合适的匹配，此过程称为正视化。 6、正视（Emmetropia）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后恰好在视网膜黄斑中心凹聚焦，这种屈光状态称为正视。 7、屈光不正（RefractiveError）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后，不能在视网膜黄斑中心凹聚焦，不能产生清晰像的一种屈光状态。 8、近视（Myopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之前的一种屈光状态。 9、远视（Hyperopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之后的一种屈光状态。 10、远点（FarPoint）：当眼处于非调节状态时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为远点。 11、近点（NearPoint）：当眼处于最大调节力时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为近点。 12、隐性远视（LatentHyperopia）：即潜伏性远视，在无睫状肌麻痹验光过程中不会发现的远视，隐性远视=全远视-显性远视。 13、显性远视（ManifestHyperopia）：在常规验光过程中可以表现出来的远视，等于矫正至正视状态的最大正镜的度数。 14、全远视（TotalHyperopia）：即总的远视量，在调节完全放松的状态下所能接受的最大正镜的度数，全远视=显性远视+隐性远视。 15、绝对性远视（AbsoluteHyperopia）：指的是调节所无法代偿的远视，等于常规验光过程中矫正至正视的最小正镜的度数。 16、随意性远视（FacultativeHyperopia）：由自身调节所掩盖的远视，但在常规验光过程中可以被发现的远视，随意性远视=显性远视-绝对性远视。 17、散光（Astigmatism）：平行光通过眼球折射后所成像并非一个焦点，而是在空间不同位置的两条焦线和最小弥散圆的一种屈光状态。 18、Sturm光锥：平行光线透过复曲面的屈光界面后，不能形成焦点，而是形成一前一后两条互为正交的焦线，两焦线间的光束形成顶对顶的圆锥形，称为Sturm光锥（史氏光锥）。
第 1 页 共 1 页 西 安 科 技 大 学2004—2005 学 年 第2 学 期 期 末 考 试 试 题（卷） 电控 院系： 班级： 姓名： 学号： 装 订 线 装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记 装 订 线 10x =?-?
第 2 页 共 1 页 现代控制理论C 卷答案 2 解：Bode 图略 解得：开环截止频率：)/(1.2s rad c =ω； 相角裕量：)(40rad r ≈ 3 解： 1）系统的传递函数阵为： 2231231))((1 ))()((1 ][)(du a s a s a s a s a s Du B A sI C s G +?? ?? ??-----=+-=- 2）系统的状态结构图，现以图中标记的321,,x x x 为 u 2u 1
第 3 页 共 1 页 4解： 1）列写电枢电压u 为输入，以电流i 和旋转速度n 为输出的状态空间表达式。由于ω.πωn 559260==，可得 dt dn J dt d J 55.9=ω， 22)2(D g G mR J == 式中， m 为一个旋转体上的一个质点的质量，质量m 为该质量的重量G 和重力加速度g 之比，R 和D 分别为旋转体的半径和直径，综合上两 式可推得 dt dn GD dt dn D G dt d J 37548.955.922=???=ω 2）从而可得到电机电枢回路电压平衡和电机运动平衡的一组微分方程式 ???????=+=++i C n K dt dn GD u n C Ri dt di L m b e 3752 式中，摩擦系数55.9/B K b =。选择状态变量n x i x ==21,，则系统得状态空间表达式为 u L x x GD K GD C L C L R x x b m e ????????+??????????? ????? -- -=? ?????01375375212 2 21 ????????????=211001x x y
东 南 大 学 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 现代光学基础 考试学期 12-13-2 得分 适用专业 考试形式 闭卷 考试时间长度 120分钟 一．选择和填空题(共18题，共36分，每题二分) 1．一个用折射率n=1.75的玻璃做成的凸透镜放入以下哪种介质中时, 其焦距最长 ( ) A. n=1.的空气 B. n=1.33的水 C. n=1.58的苯胺 D. n=1.45的油 2．如果你有如下四种透镜,你会选用哪二种以组成放大倍数尽量大的伽利略望远镜,以便现场观看体育比赛.( )和( ) A. 像方焦距=5厘米的凸透镜 B. 像方焦距=10厘米的凸透镜 C. 像方焦距=1厘米的凸透镜 D. 像方焦距= －1厘米的凹透镜 3．做实验时,如果想用一单色自然光获得圆偏振光，应选用以下哪二种器件.( ) 和（ ） A. 1/4波片 B. 偏振片 C. 1/8波片 D. 1/2波片 4．做夫琅和费圆孔衍射实验时,如果将圆孔的直径增加一倍,则爱里斑中心位置的光强将 ( ) A.为原来的二倍 B.为原来的四倍 C.为原来的八倍 D.为原来的十六倍 5．将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明介质膜上，要使反射光得到加强，薄膜的厚度最少应为( ) A.λ/4n ； B.λ/2n ； C.λ/4； D.λ/2。 6. 一块衍射光栅总宽为3cm ，以波长为600nm 的光垂直照射，第二级主极大 出现于衍射角为300处。则光栅的总刻度线数为 （ ） A. 1.25×104 B. 2.5×104 C. 6.25×103 D. 9.48×103 7．某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 ( ) A. 35.3°； B. 40.9°； C. 45°； D. 54.7°
课程名称：视光学基础 授课对象：眼视光技术专业 学时数：76学时（理论授课：36学时、实验学时：40学时） 推荐教材：《视光学基础》王光霁高等教育出版社第11版2005年执笔人：马淑云 编写时间：2012年
《视光学基础》课程教学目标和教学大纲 课程性质：必修课 课程内容提要 本书以眼视光技术临床基本检测流程框图为阐述线索，依照从视力检测、初始检查、验光、近阅读附加、双眼视觉功能、眼前节健康检查、眼压和眼后节检查这样的科学流程，简洁描述各项指标的检查原理和机制，重点描述各种相关的检测内容和具体流程，以及对结果的分析。 使用专业：眼视光技术 一、教学目标 本课程是眼视光技术专业主要的课程之一，其目的与任务是使学生较全面和较深入的了解视生理光学基本理论，并能从生理光学深度掌握各种眼屈光不正和双眼视异常、弱视的临床症候，掌握屈光检查的方法及对能够对结果进行正确分析，为将来的从事验光配镜岗位奠定基础。 二、教学总体安排 （一）教学方法及教学安排 在教学中理论课，实验课和分析讨论课三者相结合。 针对高职学生理论基础较为薄弱，空间想象能力相对不强的特点，在理论授课中对重点概念、原理引入直观性教学、互动性教学、启发性教学；在实验课中对屈光检查技术的讲授注重进行生产性实训，培养学生动手能力和职业素质能力；在分析讨论课中注意案例引入，培养学生分析解决实际问题能力。 （二）学时分配表
视光学基础学时分配表 （三）考核 本课程采用平时成绩和期末考试相结合的记分方法，平时成绩采用课堂提问、出勤情况、作业成绩三者结合比例占30%，期末考试成绩占总成绩的70%。 三、各章节内容及要求 第一章、眼视光学内容和学习方法 使学生初步了解眼视光学的内容及学习方法 1、了解眼视光学与眼科学的关系 第二章、视力和视力检查 1、了解视力表的种类 2、熟悉视力表和视角的关系 3、掌握远近视力的检查方法和注意事项 第三章、眼视光初始检查 第一节：调解幅度 1、理解调解幅度检测的目的 2、掌握其方法
东 南 大 学 考 试 卷（A 卷） 课程名称 现代光学基础 考试学期 10-11-2 得分 适用专业 考试形式 闭卷 考试时间长度 120分钟 一、 选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分)、 1. 将折射率为1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为1.10，试问光线从有机玻璃射向有机玻璃与油的界面时全反射临界角是（ A ） A 、arcsin(1.10/1.50)； B 、1.10/1.50； C 、arctan(1.10/1.50)； D 、arccos(1.10/1.50)； E 、arctan(1.50/1.10)。 2. 杨氏实验装置中，光源的波长为600nm ，两狭缝的间距为2mm ，试问在离缝300cm 处的光屏上观察到干涉花样的间距是多少毫米（ B ） A 、4.5mm ； B 、0.9mm ； C 、 3.1mm ； D 、 4.1mm ； E 、 5.2mm 。 3．在下列光的实验中，正确的说法是：（ A ） A 、法布里-珀罗干涉仪是多光束干涉仪； B 、迈克耳逊干涉仪是分波面干涉仪； C 、夫琅禾费衍射是一种近场衍射； D 、杨氏双缝干涉是分振幅干涉仪。 4. 一物体置于焦距为8cm 的薄凸透镜左边12cm 处，将另一焦距为6cm 的薄凸透镜放在第一个透镜右侧30 cm 处，最后成像的性质是：（ E ） A 、倒立的实像； B 、 放大的虚像； C 、 放大的实像； D 、 缩小的虚像； E 、成像于无穷远处。 5. 假定汽车车灯的波长是500nm 的绿光，汽车两个前车灯的间距为1.22m ，人眼在夜间的瞳孔直径D ＝5mm ，考虑光波衍射所产生的影响，人眼能区分两只汽车前灯的最大距离是多少公里（ C ）？ A 、1km ； B 、3km ； C 、10km ； D 、30km ； E 、100km 。 6. 对于理想光具组基点和基面的描述，以下说法错误的是（ B ） A. 主点是一对共轭点； B. 焦点是一对共轭点； C. 节点是一对共轭点； D. 两主平面上的任一对等高点共轭。 7. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一折射率为n ，厚度为d 的透明介质片，放入后两光路的光程差改变量为：（ A ） A 、2(n -1)d ； B 、2nd ； C 、nd ； D 、(n -1)d 。
第四章 光的偏振（2） 一．选择题：（共30分） 1．在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则 [ ] （A ） 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强。 （B ） 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱。 （C ） 干涉条纹的间距不窄，但明纹的亮度减弱。 （D ） 无干涉条纹。 2．光强为I 0的自然光垂直通过两个偏振片，它们的偏振化方向之间的夹角α =600，设偏振片没有 吸收，则出射光强I 与入射光强I 0之比为 [ ] （A ）1/4 （B ） 3/4 （C ）1/8 （D ）3/8 3．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为600 ，假设二者对光无吸收，光强为I 0的自然光垂直入在偏振片上，则出射光强为 [ ] (A) I 0/8 (B) 3I 0 /8 (C) I 0 /4 (D) 3 I 0/4 4．光强为I 0的自然光依次通过两个偏振片和，若的偏振化方向的夹角，则透射偏振光的强度是 [ ] (A) I 0/4 (B) √3 I 0/4 (C) √3 I 0/2 (D) I 0/8 (E) 3I 0 /8 5．两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动 1800时透射光强度发生变化为： [ ] (A) 光强单调增加。 (B) 光强先增加，后有减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 6．一束自然光自空气射向 一块平板玻璃（如图），设入 射角等于布儒斯特角i 0 ，则在界面2的反射光 [ ] (A) 是自然光 (B) 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面 (C) 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行入射面 (D) 是部分偏振光 7．一束单色平面偏振光，垂直投射到一块用方解石（负晶体）制成的四分之一波片（对投射光的 频率）上，如图所示，如果入射光的振动面与光轴成450角，则对着光看从波片射出的光是 (A) 逆时针方向旋转的圆偏振光 (B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光 (C) 顺时针方向旋转的圆偏振光 (D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光 8 (A) 线偏振光 (B) 部分偏振光 (C) 和原来旋转方向相同的圆偏振光 (D) 和原来旋转方向相反的圆偏振光 9（对投射光的频率）上，如图所示 成300角，则对着光看从波片射出的光是 (A) 逆时针方向旋转的圆偏振光 (B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光
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光学工程基础Ⅱ ——物理光学
孙利群 教授
办公室：3104# 62783033 sunlq@https://www.doczj.com/doc/102068171.html,
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物理光学与几何光学的关系
? 几何光学：不涉及光的物理本性 ? 将光视为传输能量的几何线（光线） ? ? 物理光学在波长趋于0时的一种近似 ? ? 光学 ? ? ?光的干涉 ? ? ? ? ? 波动光学 ?光的衍射 ?物理光学： 研究光的本质 ? ?光的偏振 ? ? ? ? ?量子光学 ? ?
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绪论：物理光学的研究对象
光（物质）的基本属性 光的传播规律 光与其它物质之间的相互作用
量子光学 电磁光学 波动光学 几何光学
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物理光学（波动光学）研究内容
光在各向同性媒质中的传播规律（折射、反射、 现 象 & 规 律 吸收、色散、散射）； 传播过程中光波叠加（干涉）时、 光波受阻（衍射）时的现象、规律； 在各向异性媒质中的传播规律（偏振、双折射）
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物理光学的应用
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物理光学的应用
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视光学基础习题集 ——12眼本2班 一、名词解释 1、视力（Visual Acuity）：即视觉分辨力，双眼所能分辨的外界两物点间的最小距离，常用视角的倒数表达。 2、视角（visual angle）：物体两端与眼第一结点所成的夹角。 3、视觉分辨力极限理论：在正常情况下，人眼对外界物体的分辨力是有一定限度的，该理论被称之为视觉分辨力极限理论。 4、模型眼（Schematic Eye）：一个适合于进行眼球光学系统理论研究且模拟人眼的光学结构。 5、正视化（Emmetropization）：外界的视觉刺激对眼球的生长发育发挥精确的调控作用，眼球壁会向着物像焦点的方向生长，直至屈光状态和眼轴长度达到合适的匹配，此过程称为正视化。 6、正视（Emmetropia）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后恰好在视网膜黄斑中心凹聚焦，这种屈光状态称为正视。 7、屈光不正（Refractive Error）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后，不能在视网膜黄斑中心凹聚焦，不能产生清晰像的一种屈光状态。 8、近视（Myopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之前的一种屈光状态。 9、远视（Hyperopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之后的一种屈光状态。 10、远点（Far Point）：当眼处于非调节状态时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为远点。 11、近点（Near Point）：当眼处于最大调节力时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为近点。 12、隐性远视（Latent Hyperopia）：即潜伏性远视，在无睫状肌麻痹验光过程中不会发现的远视，隐性远视=全远视-显性远视。 13、显性远视（Manifest Hyperopia）：在常规验光过程中可以表现出来的远视，等于矫正至正视状态的最大正镜的度数。 14、全远视（Total Hyperopia）：即总的远视量，在调节完全放松的状态下所能接受的最大正镜的度数，全远视=显性远视+隐性远视。 15、绝对性远视（Absolute Hyperopia）：指的是调节所无法代偿的远视，等于常规验光过程中矫正至正视的最小正镜的度数。 16、随意性远视（Facultative Hyperopia）：由自身调节所掩盖的远视，但在常规验光过程中可以被发现的远视，随意性远视=显性远视-绝对性远视。 17、散光（Astigmatism）：平行光通过眼球折射后所成像并非一个焦点，而是在空间不同位置的两条焦线和最小弥散圆的一种屈光状态。 18、Sturm光锥：平行光线透过复曲面的屈光界面后，不能形成焦点，而是形成一前一后两条互为正交的焦线，两焦线间的光束形成顶对顶的圆锥形，称为Sturm光锥（史氏光锥）。 19、最小弥散圆（Circle of least confusion）:前后焦线之间为一系列大小不等的椭圆形
1 / 7 东 南 大 学 考 试 卷（A 卷） 课程名称 现代光学基础 考试学期 07-08-2 得分 适用专业 考试形式 考试时间长度 分钟 一选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分,) 1. 光从如图所示的A 点传到B 点所经历的光程为( ) （图中左边介质折射率为n 1，光在其中的传播速度为1v ； 右边的介质折射率为n 2，光在其中的传播速度为2v ；真空中的光速为c ）。 （A ）AC CB + （B ）12()AC CB c v v + （C ）1212()AC CB v v n n + （D ）21()()n AC n CB + 2. 由同一点光源分出两束光ａ和ｂ,光束ａ在折射率为n 的介质中通过了距离r 达到Ｐ点，光束ｂ在真空中通过了距离nr 后也达到Ｐ点，则Ｐ点是( ) A.干涉极大 B.干涉极小 C.ａ和ｂ是非相干叠加 D.无法确定 3．一束波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明膜，要使反射光加强，膜的厚度至少为( ) 。 A ，λ/4n ； B ，λ/2n ； C ，λ/4； D ，λ/2 4. 在杨氏双缝干涉试验中，若将两缝的间距加倍，则干涉条纹的间距（ ） （A ）是原来的两倍 （B ）是原来的四倍 （C ）是原来的四分之一 （D ）是原来的二分之一 5. 用半波带法研究菲涅尔圆孔衍射的结果说明，圆孔轴线上的P 点的明暗决定于：（ ） （A ） 圆孔的大小； （B ） 圆孔到P 点的距离； （C ）半波带数目的奇偶； （D ）圆孔半径与波长的比值。 6. 在夫琅和费单缝衍射实验中，当单缝后的透镜L 2垂直于光轴向上微微移动时，衍射条纹将( ) 。 A ，向下平移 B ，向上平移 C ，不变 D ，变模糊 B
现代光学总结 现代光学课已经匆匆结束，经过李老师半年的授课让我受益匪浅，现对所学内容总结如下： 一、光线光学 1.1费马原理： 费马原理：光线将沿着两点之间的光程为极值的路线传播。 费马原理导出定律：反射定律、折射定律、凸透镜凹透镜成像等....... 1.2哈密顿光学： 哈密顿光学：根据费马原理推得描述光线传播路径的方程，并且把分析力学中的一套研究质点运动轨迹的方法搬到光学中来，这种方法称为哈密顿光学。 适用范围：适合于研究光在折射率连续分布（非均匀）的介质中的传播。 1.3几何光学到波动光学的过渡： 光线量子力学：光纤通讯、集成光学—→光线量子化理论，适用于限制在有限厚介质薄膜中定向运动的光场量子化。 光线量子力学原理：在光线力学的基础上，接量子力学的一般原则，对力学量量子化，可以得到光线量子力学的基本方程。 光线量子力学的意义： ①解释光纤通讯、光集成的理论和技术，光在致密介质中传输的新现象发生，新的工艺技术、新的元器件的出现 ②可看成光的一种理论模型——“流线”波粒二象性。 二、波动光学 2.1单色平面波： （1）单色平面波的波函数：一般地，当平面波沿任意方向传播时，其正向传播的电矢量可表示为： 或 （2）单色平面波等相面及相速度： 波矢量k 与位置坐标矢量r 的点乘 反映了电磁波在空间传播过程中的相位延迟大小，故 通常将 为常数的空间点的集合称为等相(位)面。 等相面沿其法线方向移动的速度 称为相速度，其大小为： （3）单色平面波K 、E 、B 的关系： 平面波的电场强度矢量E 与波矢量k 正交，故平面电磁波是横波。 磁感应强度 B 也与与波矢量 k 正交，也表明平面电磁波是横磁波。 同时E 矢量与 B 矢量也正交，表明平面电磁波是横电磁波。E ，B ，k 三者相互正交，构成右手螺旋关系。 （4）平面波的能量密度和能流密度： 尽管电矢量与磁矢量的振幅相差很大，但平面电磁波的电场能量与磁场能量相等，各占总能量的一半。 ikr r E e 0E（）＝E r E cos k r 0（）＝（）k r φνdr v dt φ=k r
视光学基础习题集 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
视光学基础习题集 ——12眼本2班 一、名词解释 1、视力（Visual Acuity）：即视觉分辨力，双眼所能分辨的外界两物点间的最小距离，常用视角的倒数表达。 2、视角（visual angle）：物体两端与眼第一结点所成的夹角。 3、视觉分辨力极限理论：在正常情况下，人眼对外界物体的分辨力是有一定限度的，该理论被称之为视觉分辨力极限理论。 4、模型眼（Schematic Eye）：一个适合于进行眼球光学系统理论研究且模拟人眼的光学结构。 5、正视化（Emmetropization）：外界的视觉刺激对眼球的生长发育发挥精确的调控作用，眼球壁会向着物像焦点的方向生长，直至屈光状态和眼轴长度达到合适的匹配，此过程称为正视化。 6、正视（Emmetropia）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后恰好在视网膜黄斑中心凹聚焦，这种屈光状态称为正视。 7、屈光不正（Refractive Error）：当眼处于非调节状态，外界平行光线经眼的屈光系统后，不能在视网膜黄斑中心凹聚焦，不能产生清晰像的一种屈光状态。 8、近视（Myopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之前的一种屈光状态。 9、远视（Hyperopia）：在调节静止状态下，外界平行光线进入眼内后聚焦于视网膜感光细胞层之后的一种屈光状态。
10、远点（Far Point）：当眼处于非调节状态时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为远点。 11、近点（Near Point）：当眼处于最大调节力时，与视网膜黄斑中心凹发生共轭关系的物空间物点的位置，称为近点。 12、隐性远视（Latent Hyperopia）：即潜伏性远视，在无睫状肌麻痹验光过程中不会发现的远视，隐性远视=全远视-显性远视。 13、显性远视（Manifest Hyperopia）：在常规验光过程中可以表现出来的远视，等于矫正至正视状态的最大正镜的度数。 14、全远视（Total Hyperopia）：即总的远视量，在调节完全放松的状态下所能接受的最大正镜的度数，全远视=显性远视+隐性远视。 15、绝对性远视（Absolute Hyperopia）：指的是调节所无法代偿的远视，等于常规验光过程中矫正至正视的最小正镜的度数。 16、随意性远视（Facultative Hyperopia）：由自身调节所掩盖的远视，但在常规验光过程中可以被发现的远视，随意性远视=显性远视-绝对性远视。 17、散光（Astigmatism）：平行光通过眼球折射后所成像并非一个焦点，而是在空间不同位置的两条焦线和最小弥散圆的一种屈光状态。 18、Sturm光锥：平行光线透过复曲面的屈光界面后，不能形成焦点，而是形成一前一后两条互为正交的焦线，两焦线间的光束形成顶对顶的圆锥形，称为Sturm光锥（史氏光锥）。 19、最小弥散圆（Circle of least confusion）:前后焦线之间为一系列大小不等的椭圆形光学切面，其中最小的光学切面为一圆形，称最小弥散圆。
第八章 现代光学基础 1 （1）计算氢原子最低的四个能级的能量大小，并把它们画成能级图； （2）计算这四个能级之间跃迁的最小的频率是多少。 解：根据：222 2422h n k Z me E π-= 最低四个能级的量子数为：4321、、、=n 代入公式， 计算得到：eV E 6.131-=、eV E 4.32-=、eV E 5.13-=、eV E 85.04-= （2）频率最小的跃迁是在E 3和E 4之间， 能级差：eV E E E 65.034=-=? 由：νh E =? 解得跃迁频率：1141059.1/-?=?=s E h ν 2 当玻尔描述的氢原子从n=2的轨道跃迁到的n=1轨道后，问（1）轨道的半径有什么变化？（2）能量改变了多少？ 解：（1）由 Zk me h n r 22224π= 轨道半径的变化量： nm Zk me h Zk me h r 157.0414222222222 =-=?ππ （2）根据：2222422h n k Z me E π -= 能量的变化量： eV h k Z me h k Z me E 2.10)12()22(2 22242222242=---=?ππ
3令光子的波长为λλ1 ,,称为波数，若用符号v ~表示，则光子的能量为v hc ~。如果一个光子具有1电子伏特的能量，那么它的波数应为若干？ 解：根据公式（7—6）得 v v v hc hv ~10310626.61060.1 11060.110~8341919???=?=??===---焦耳伏库仑 故 13 3419 80490010310626.61060.1~---=????=米v = 8049厘米-1 4 (1)钠低压放电管发出A 5890=λ的黄光，其多普勒宽度为A 0197.0=?λ，计算黄光频率、频宽及其相干长度。（2）又一氦一氖激 光器发出波长为6328A ，试求此激光器的相干长度。 解：（1）钠黄光的频率为 Hz c v 14810 100934.5105890103?=??==-λ 将c v =λ微分得： 0=?+?v v λλ 即 ： v v λ λ?-=? 负号表示λ?增加时，v ?减少。故多普勒宽度相当的频宽为： Hz v v 914 101.678 100934.55890 0194.0?=??=??=?λλ 钠低压放电管的相干长度x ?根据公式（9—2）为 )]269(450.*[ 88.170194.0)5890( 22 -==?=??=?=?=?式参见厘米p A A v c x c t c x λλλλ （2）氦—氖激光器的相干长度为x '?
验光基础知识（1） 很多在眼镜店工作的销售人员都想做的更专业，想学习更多的知识来更好的给客户推介产品，本材料主要针对初学验光或希望掌握简单验光知识的销售员阅读，讨论主题为验光流程中的一些具体操作，并非验光专业知识内容。欲成为一名真正的验光师，必须认真学习系统的视光学知识，并加以临床应用，积累经验。同时，追求顾客满意的服务心态、不断完善自我的敬业精神、良好的语言技巧都是一名验光师必须具备的素质。 一、电脑验光 简介：使用电脑自动验光仪验光属于客观验光，其优点在于操作简单迅速，缺点在于因仪器使被检眼发生无法避免的刺激反射，可引起睫状肌调节，从而导致误差。通常近视度数便深，远视偏浅。 操作人员：一般由销售员或助理验光员进行，亦可由验光师本人直接进行。 操作要求：态度温和，动作规范，操作迅速。 操作流程： 1.引导顾客步入验光区。 2.开启电源，预热设备。 3.邀请顾客坐下，坐姿自然平稳，尽量靠近验光仪；观察顾客姿态是否舒适，必要时调整验光仪桌面高度。 4.请顾客将下颌放在电脑验光仪下颌托板上，前额靠在验光仪指定位置，固定头部。可让顾客双手扶在验光仪桌面。 5.观察顾客眼角与验光仪上参考标记是否一致，必要时调整下颌托板高度。 6.嘱顾客睁开双眼，平视前方，尽量放松，暂时减少眨眼。 7.调整焦距使视屏上的角膜像清晰。 8.移动环形光标至瞳孔中央。 9.揿动记录键，先右后左测量，每眼测三次，注意掌握测量的最佳时机。在此过程中留意顾客反映，提醒顾客保持上述姿势，保持放松。 10.验光结束后，打印结果，并告之顾客“可以了”。 问题与解决： 1.当顾客询问验光结果时，考虑到电脑验光结果未必完全准确，验光人员可将数据大致
B卷参考 一、选择题（每小题3分，总共15分） 1~5：D，A，D，B，C 1、（B卷）自然光以60o入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则下列关于折射光的描述中正确的是。（D） （A）完全偏振光且折射角是30o （B）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角 （C）部分偏振光，且只有在该光由真空入射到折射率为 是30o （D）部分偏振光且折射角是30o 2、（B卷）关于光的时间相干性，下列说法不正确的是。（A） （A）光的时间相干性反映了光波场的横向相干性 （B）时间相干性与光波的波列长度有关 （C）光场的时间相干性来源于光源的非单色性 （D）普通光源产生的波列的空间长度越短，其光场的时间相干性愈差 3、（B卷）一个波带片的孔径内有20个半波带，让其中的10个奇数带通光，10个偶数带被挡住，则中心轴上相应衍射场点的光强为自由传播时此处光强的倍。（D） （A）10 （B）100 （C）200 （D）400 4、（B卷）一束光强为 I的自然光，先后通过P1和P2两块偏振片后，出射光的 光强为 04 I I ，则P1和P2的偏振化方向之间的夹角为。（B） （A）30o（B）45 o （C）60 o（D）90 o 5、（B卷）沿垂直光轴的方向施加电场后的LiNbO3晶体呈。（C）（A）各向同性晶体（B）单轴晶体（C）双轴晶体（D）均匀媒质
二、简答题（每小题6分，共42分） B 卷试题 1、汽车两前灯相距1.2 m ，设灯光波长600 nm λ=，人眼瞳孔直径为 5 mm D =。试问：对迎面而来的汽车，离多远能分辨出两盏亮灯？（6分） 解：人眼的最小分辨角为 1.22e D λ α= 设对迎面而来的汽车，人眼最多离L 远能分辨出两盏亮灯，则该最小分辨角为e l L α= ，式中l 为汽车两前灯距离。结合两式，有 1.2 m 5 mm 8196 m 1.22 1.22600 nm lD L λ?===? 2、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.30 mm ，干涉条纹移动了1200条，试求所用的单色光的波长。（6分） 答：由 2m nt λ= 可得2210.30 mm 500 nm 1200 nt m λ??=== 3、（B 卷）一闪耀光栅刻线数为200条/mm ，用波长为632.8 nm 的单色平行光垂直入射到光栅平面，若第2级光谱闪耀，闪耀角为多大。（6分） 答：由2sin d m θλ=，得2632.8 nm sin 0.12656 rad 22 1 mm 200 m d λθθ?≈===? 4、一个长30 mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。之后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了30个条纹，照明光波波长632.8 nm λ=，空气折射率0 1.000276n =，试求注入气室内气体的折射率。(6分) 答：气室充空气和某种气体前后，光程的变化为 ()30 mm g a n n ?=-? （2分） 光程的这一变化对应于30个波长，即30λ?= （2分） 因此()30 mm 30g a n n λ-?= 30632.8 nm 1.000276 1.000908830 mm g n ?=+= （2分）
眼视光学基础知识 一．定义 1.正视眼：当眼调节静止时，外界的平行光线(一般认为来自5m以外)经眼的屈光系 统后恰好在视网膜黄斑中心凹聚焦，这种屈光状态称为正视。 2.非正视眼：当眼调节静止时，外界的平行光线经眼的屈光系统后，若不能在视网 膜黄斑中心凹聚焦，将不能产生清晰像，称为非正视或屈光不正。 A．近视：当眼调节静止时，外界的平行光线经眼的屈光系统后成像在视网膜前面，典型的近视表现为视远模糊视近清晰。近视一般分为两类，即生理性近视和病 理性近视。近视眼矫治应用合适的凹透镜或类同凹透镜的原理和方法，使平行 光线发散，进入眼屈光系统后聚焦在视网膜。矫治的原则是最好矫正视力，最 低矫正度数。 (一)按近视的程度分类： 1. ≤-3.00 D，为低度近视； 2. - 3.25 D至~6.00 D为中度近视； 3. - 6.25 D至~10.00 D为高度近视； 4. -10.00 D以上为重度近视 (二)按屈光成分分类 1.屈光性近视。 2.轴性近视。 B. 远视：当眼调节静止时，外界的平行光线经眼的屈光系统后成像在视网膜后面。 □远视的原因是眼轴相对较短或者眼球屈光成分的屈光力下降。可能是生理性的原因，如婴幼儿的远视；也可能是一些疾病通过影响以下两个因素而导致远 视：①影响眼轴长度：眼内肿瘤，眼眶肿块，球后新生物，球壁水肿，视网膜脱离 等等；②影响眼球屈光力：扁平角膜，糖尿病，无晶状体眼等等。 □远视者能清晰聚焦远处物体的远视眼，不同于近视，一些远视患者能看清楚远处物体，即能使远处物体清晰聚焦在其视网膜上。这是因为，远视者可以通 过自己的调节使外界平行光焦点前移至视网膜上，从而获得较清晰的远距离视力。 □.远视者的视觉疲劳远视者为了清晰聚焦，在看远时就动用了调节；看近时，则需付出更大的调节量。因此，远视者调节从未放松过，而且在看近时使出比 其他正视或近视者更多的调节，即很多时候他们都处于过度调节状态，容易产生视 物疲劳 □远视者远视度数随年龄变化。某些远视者年轻的时候视力很好，在年纪稍大的时候“变”成了远视。这也是由于轻中度的远视，可以通过启动调节力而使 得视物清楚。随着年龄增长，其调节力逐渐下降，当下降到无法代偿看清远距离物 体所需的调节量时，他们才表现出视远处模糊。根据患者调节能力的不同，远视在 不同程度上影响其近视力，同时影响其远视力，但一般典型表现为近视力的下降。 □远视的儿童由于使用了调节，特别是在近距离阅读时使用了大量的调节，眼睛很疲劳，由于不会描述，就有可能表现为相关的阅读能力下降，智力低下，学 习成绩差以及视觉认知技巧发展的延缓。中度远视儿童一直处于过度调节，由于调 节和辐辏是联动的，过度的调节引起过量的辐辏，即眼球内转，发生“内斜”。 B．散光：指的是平行光通过眼球折射后所成像并非一个焦点，而是在空间不同位置的两条焦线的一种屈光状态。 □散光主要来源于角膜、晶状体各屈光成分在视轴上的不对称排列以及屈光指数的改变等。中高度的散光则主要来源于角膜曲率的异常。
2015 年 春 季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 关于玻色爱因斯坦凝聚的研究综述 1. 概念 设在体积为V 的容器中存在由N 个同种玻色粒子组成的理想气体。理想玻色气体处于热平衡状态时服从玻色—爱因斯坦统计。如果以n (εi) 表示热平衡时处于能级εi 的某一量子态中的平均粒子数，则n (εi ) 可表示为 ()1 (1) i i KT n e εμε-=- 式中μ为粒子的化学势，对于玻色系统它要满足μ≤0； k 为玻耳兹曼常量。系统的总粒子数为 ()() 11i i i i KT N n e εμε-==-∑∑ 用N0表示处于最低能级(ε0 = 0) 的粒子数，用N ′表示处于较高能级中的粒子数，则总粒子数可表为 0N N N =+' 而001KT N G e μ=- 其中G 0 为ε0 = 0 能级的微观态数，可设G 0 = 1。 0()11i i KT N e εμ≠-='-∑ 应对εi ≠0 的所有微观态求和。 利用上式，近似地用积分代替求和，并考虑到函数的单调性可知，在某一特定的温度， N ′有一个上限Nmax ，则 32max 22() 2.612mkT N SV N h π≤?=' 式中S 表示粒子的一个空间运动状态对应S 个不同的自旋态， m 为玻色子的质量，h 为普朗克常量。这个特定的温度称为临界温度，用TC 表示。当T < TC 时，N ’( T) < N ，其余的N – N ’( T)个粒子都进入到最低能级(ε0 = 0) 中去。此时可推得
32 ()c T N N T =' 032][1()c T N N T =- 这个结果表明:当系统的温度低于临界T C 时，粒子将迅速在最低能级集结，使N 0 成为与N 可以比拟的量，若T = 0，则N 0 = N ，即全部粒子都转移到最低能级，这个现象就是玻色—爱因斯坦凝聚。 2. 国内外研究动态 早在1924 年，爱因斯坦在理论上就预言，当温度足够低时理想玻色子就会出现玻色—爱因斯坦凝聚现象。此后，许多科学家都想在实验上证实这一预言的存在，但由于当时实验条件和实验技术有限，在爱因斯坦预言后70 年内都无法在实验上证实这一点。到了上世纪80 年代末和90 年代初，美国国家标准与技术研究所的埃里克·康奈尔博士和科罗拉多大学的卡尔·维曼教授带领一批学生和博士后(称为J ILA 小组) 从事玻色—爱因斯坦凝聚研究达6 年之久，终于在1995 年7 月，在原子铷的蒸汽中实现了这种凝聚；同年8 月，美国Rice 大学的Hulet 小组报道了在锂原子中观察到了玻色—爱因斯坦凝聚；11月，美国麻省理工学院的Ketterle 小组又报道了钠原子的玻色—爱因斯坦凝聚结果。这3 个实验可称为玻色—爱因斯坦凝聚研究历史上的重要里程碑。3 个实验各有特点。J ILA 小组的工作最早完成，是首创的。在他们的实验中原子铷首先被激光冷却，然后载入磁陷阱通过强力蒸发被进一步冷却到创记录的低温(170nk) 下，从而获得凝聚物，这正是人们期望已久的新物态—玻色—爱因斯坦凝聚态。Ketterle 小组的特点是快速冷却，能在7s 内使相空间密度增大6 个数量级。他们的凝聚物中包含着更多的原子，密度超过1014/ cm3 。以上两个小组都是在具有正散射长度(α> 0) 的原子气体中实现玻色—爱因斯坦凝聚的，而Rice 大学的Hulet 小组是在具有负散射长度(α< 0) 的锂原子中找到玻色—爱因斯坦凝聚的证据，这是他们的一大特色。 1995 年后，世界上有许多实验室都投入实现玻色—爱因斯坦凝聚的研究。至今已有近30 个研究小组宣称他们实现了玻色—爱因斯坦凝聚(其中包括日本的三个小组) 。其中绝大部分是采用铷原子蒸汽为样品，这是因为铷原子在冷却中涉及的跃迁波长在780mm 附近，可采用半导体激光器作为冷却用的激光，运转稳定，实验周期短。1998 年6 月，美国麻省理工学院小组实现了氢原子的玻色—爱因斯坦凝聚。氢原子曾被认为是实现玻色—爱因斯坦凝聚的最理想材料，50 年代起就有人提出以它首选。因为它较轻，在相同的温度下有较长的热波长，容易达到玻色—爱因斯坦凝聚的要求。但氢原子系统在形成玻色—爱因斯坦凝聚的过程中，由于二体偶极弛豫会随温度的下降而迅速减少系统的原子数，产生一些特殊困难，以致实验上反而落在别的原子系统之后，MIT 小组在氢原子中实