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文檔簡介

注:不含主觀題第1題關于菲涅耳衍射,下列說法錯誤的是[

]A衍射條紋明顯;B衍射圖樣不改變結構,只改變尺寸大小;C衍射圖樣的結構隨著d的增加而改變(d是光屏到光闌之間的距離);D觀察面上的相位變化不是線性的;第2題本課程的內容包括兩個部分,下列不屬于第一部分納米表征技術的是[

]A高數值孔徑成像;B近場光學顯微;C遠場光學表征技術;D透射光譜測量;第3題關于在軸平面上圓孔的菲涅耳衍射圖樣的光強分布,下列說法錯誤的是[

]A光強隨著菲涅耳數N周期性地變化;B光強分布沿Z軸出現一系列非周期性的亮點和暗點;C兩個相鄰的亮點或暗點之間的間距隨著Z的增大而增大;D可以在光軸上檢測到一個被稱為泊松亮斑的亮點。第4題下列不是入射在透鏡上的光場發(fā)生的物理變化的是[

]A場的相位變化;B場的能量損失;C場的振幅變化;D場的頻率變化;第5題為了獲得圓形透鏡的衍射光場表達式,需要引入三個重要參數,下列哪個不屬于引入的參數?[

]

A角向光學坐標;B徑向光學坐標;C軸向光學坐標;D菲涅耳數;第6題關于單個透鏡過焦點的軸向光強分布,下列說法錯誤的是[

]

A用sinc函數描述軸向光強;B在z=f時,光強相對于焦平面是對稱的;C衍射斑的軸向尺寸大約是橫向尺寸的三倍;D沿著光軸方向的光強為零;第7題下列哪個效應不屬于在高數值孔徑物鏡聚焦下需要考慮的?[

]A切趾效應;B退偏效應;C色散效應;D像差效應;第8題透鏡成像的分辨率R與數值孔徑NA的關系是[

]AR∝NA;BR∝1/NA;CR∝NA^2;DR∝1/NA^2;第9題應該用下列哪種理論解釋退偏效應?[

]A德拜成像理論;B夫瑯禾費衍射理論;C矢量德拜理論;D理查德-沃爾夫矢量衍射理論;第10題在德拜近似下,獲得的德拜積分表示為立體角內不同傳播方向的的疊加?[

]A平面波;B球面波;C柱面波;D方波;第11題在計算高數值孔徑物鏡的衍射圖樣時,如果觀測點離原點不遠,可采用德拜近似。下列不屬于德拜近似的是[

]Ar?f=s?RBdS=f2dΩCcos?(n,r)≈1Dr>f第12題如果瞳函數和切趾函數滿足關系P(θ)=P(r),則該物鏡滿足的設計條件是[

]

A正弦條件;B赫歇爾條件;C均勻投影條件;

D亥姆霍茲條件;第13題對于x-方向線偏振光入射,高數值孔徑物鏡聚焦區(qū)域的衍射場在x、y和z方向上仍有三個電場分量,這種現象就是高數值孔徑物鏡的什么效應?[

]A切趾效應;B色散效應;C退偏效應;D像差效應;第14題對于x-方向線偏振光入射,高數值孔徑物鏡聚焦區(qū)域的衍射場表達式中,與y-方向電場分量相關的是[

]A第一類零階貝塞爾函數;B第一類一階貝塞爾函數;C第一類二階貝塞爾函數;D第一類三階貝塞爾函數;第15題在矢量德拜理論中,為了描述物鏡折射后的電場,引入了兩對單位矢量,分別為i和j,αρ和αφ。經物鏡折射之后,其中哪一個單位矢量不改變其方向[

]

A

iB

jCαρDαφ第16題緊聚焦矢量光場計算中應用最廣泛和最有效的計算工具是[

]A惠更斯-菲尼爾原理;B德拜理論;

C理查德-沃爾夫矢量衍射理論;D快速傅里葉變換;第17題下列哪種衍射理論可以用來計算緊聚焦徑向偏振光的焦場分布?[

]

A惠更斯-菲涅耳原理;

B德拜理論;C矢量德拜理論;D理查德-沃爾夫矢量衍射理論;第18題徑向偏振光聚焦比空間均勻偏振光有更小的焦斑,是因為:[

]A有徑向電場分量;B使用了高數值孔徑物鏡聚焦;C沒有角向電場分量;D產生了強的局域的縱向電場分量;第19題下列不是常見的瞳切趾函數的是[

]

A艾里-高斯光束;B貝塞爾-高斯光束;C拉蓋爾-高斯光束;D高斯光束;第20題關于瞳填充因子,下列說法錯誤的是:[

]A瞳填充因子是焦場計算中的一個重要參數;B瞳填充因子是入瞳半徑與光束半徑的比值;C瞳填充因子大于等于1;D瞳填充因子可以小于1;第1題在近場光學顯微技術中,光學圖像的分辨率由什么決定?[

]A光波的波長B孔徑的大小C物鏡數值孔徑的大小D探測光強度第2題下列不屬于近場光學顯微術的是[

]A固體浸沒顯微術;B表面等離子體共振顯微術;C無孔近場掃描光學顯微術;D共聚焦多光子顯微術;第3題在1972年,Ash和Nichofs采用微波利用近場成像原理在實驗中實現了超衍射分辨,用小孔掃描光柵樣品,成像分辨率達[

]

Aλ/10;Bλ/20;Cλ/40;Dλ/60;第4題在可見光范圍內,下列哪種常見介質的折射率最大?[

]

A液體;B玻璃;

C藍寶石;D半導體材料;第5題相比于固態(tài)浸沒透鏡而言,對于硅制成的數值孔徑增加透鏡,其數值孔徑會增加幾倍?[

]A1;B2;C3;

D4;第6題下列關于固體浸沒式橢偏儀的說法錯誤的是[

]

A固體浸沒式橢偏儀可以用來精確測量薄膜的厚度和折射率;B固體浸沒隧穿橢圓偏振儀不僅適合超薄薄膜,也適合厚膜;C固體浸沒式橢偏儀,可以在極小的面積上進行精確的橢偏測量,通過掃描樣品可以獲得薄膜厚度和折射率變化的高質量圖像;D由于存在大于或小于臨界角的角度,該儀器能夠測量亞納米到幾微米的薄膜圖案,橫向分辨率可達100納米;第7題為了以共振方式激發(fā)表面等離子體激元,入射光束的動量必須與等離子體激元的動量相匹配。下列哪種波最有可能激發(fā)表面等離子體波?[

]

ATM-偏振光;BTE-偏振光;Cs-波;Dp-波;第8題下列不是利用表面等離子共振的共振位置對周圍表面材料極為敏感這一特性而開展的應用研究的是[

]A材料的表面研究;B生物傳感;C生物成像;D材料成分測量;第9題關于Kretschmann配置激發(fā)表面等離子體波,下列說法錯誤的是[

]A利用倏逝波耦合來激發(fā)表面等離子共振;B通過該結構的棱鏡,將激光束耦合到金屬層-電介質界面,形成等離子體表面極化激元模式;C待測物質放置在棱鏡與金屬薄膜之間;D對入射角度和涂層厚度有嚴格的要求;第10題下列不屬于近場掃描光學顯微鏡的主要功能模塊的是[

]

A納米探針;B控制探針和樣品距離的反饋系統(tǒng);C光學相關的樣品信息;D能量探測系統(tǒng);第11題在近場掃描光學顯微術中,關于探針尖端與樣品之間的距離控制,下列說法錯誤的是[

]A可以利用光學反饋進行距離控制;B常用的尖端定位機制是監(jiān)測尖端振動振幅和非光學音叉技術;C剪切力音叉反饋和彎曲光纖光反饋,這兩種技術均采用了剪切力反饋法;D距離控制采用音叉力傳感器,這種捕獲模式配置的靈敏度和剪切力模式下的靈敏度相當;第12題如果要利用近場掃描光學顯微術(NSOM)研究樣品的熒光特性,可以采用[

]

A照明模式下的有孔探測NSOM;B收集模式下的有孔探測NSOM;

C照明和收集模式同時的有孔探測NSOM;D采集配置下的無孔探測NSOM;第13題關于用近場掃描光學顯微術進行波導表征,下列說法錯誤的是[

]

A可以利用收集模式近場掃描式光學顯微鏡實現波導中的多模干涉;B可以實現對波導內部導模的無損檢測;C可以提供波導散射的近場表征,實現局域缺陷的檢測;D只能用于簡單波導器件的定量表征;第14題采用敲擊模式音叉近場掃描光學顯微鏡(TMTF-NSOM)系統(tǒng),對樣品表面的倏逝場光強進行了探測。下列不是該方法的優(yōu)點的是[

]A檢測速度快;B高空間分辨率;C高靈敏度;D優(yōu)異的穩(wěn)定性;第15題下列關于近場掃描光學顯微鏡的說法錯誤的是[

]

A由于近場掃描光學顯微鏡克服了衍射極限,因此有可能探測納米區(qū)域的局域光學相互作用;B近場光學技術提供了更高的精度和分辨率,也使其成為納米級光學加工和光學制造的潛在候選技術;C要了解組分不均勻性和缺陷分布對光學性質的影響,NSOM是非常方便和有效的方法;

DNSOM不能用于聚合物分散-液晶薄膜中液晶液滴形狀和分子結構的表征;第16題下列哪種材料不能作為無孔近場掃描光學顯微鏡的探針?[

]

A有機聚合物尖端;B極尖銳的電介質;C極尖銳的半導體;D金屬尖端;第17題某顯微鏡實驗裝置中,包括三個不同尺度的顯微鏡:掃描隧道顯微鏡、掃描等離子體近場顯微鏡和光學顯微鏡,這個顯微鏡是[

]A掃描隧道顯微鏡;B掃描等離子體近場顯微鏡;C掃描干涉無孔顯微鏡;

D掃描近場橢偏顯微鏡;第18題關于掃描近場橢偏顯微鏡,下列說法錯誤的是[

]

A這種無孔光學近場掃描顯微鏡是商用的原子力顯微鏡和橢圓偏振儀相結合而成的;B這種顯微鏡的光學分辨率達到了1nm左右;C可以觀察到透明薄膜中光學不均勻性;D實驗技術簡單,該顯微鏡可以用來測量薄膜的局域折射率、吸收和厚度;第19題下列不是無孔近場光學顯微術的優(yōu)點的是[

]A高的空間分辨率;B低光通量;C可使用商業(yè)探針;D可同時研究樣品表面的光學特性和非光學特性;第20題下列哪種光學顯微技術的空間分辨率最高?[

]A固體浸沒透鏡顯微鏡;B表面等離子體顯微鏡;C掃描等離子體近場顯微鏡(SPNM);D掃描干涉無孔顯微鏡(SIAM);第三章單元測驗第1題下列哪項不屬于共聚焦顯微成像系統(tǒng)的必要組成部分?A光學顯微鏡B光源C照明針孔D探測針孔第2題要解決共聚焦顯微成像系統(tǒng)圖像采集速度慢的問題,下列哪項中的方法是無效的?A采用線/狹縫掃描B采用轉盤掃描C減小積分時間D采用雙光子熒光技術第3題下列哪項不屬于共聚焦熒光顯微鏡的應用范疇?A多種蛋白質分子的共定位B藥物分子進入細胞的動態(tài)過程監(jiān)測C線粒體膜電位的測量D細胞膜厚度的測量第4題在白光干涉儀中,對樣品光束和參考光束采用共光路設計的顯微物鏡結構是。AMichelson結構BMirau結構CLinnik結構D共聚焦結構第5題關于Linnik型白光干涉儀,下列說法正確的是。A不適用于低倍物鏡B不適用于高倍物鏡C對兩物鏡的一致性要求高D結構緊湊,抗干擾能力強第6題與采用單色光的激光干涉儀相比,白光干涉儀具有哪些特點?A采用高時間相干性的白光光源B獲得干涉條紋更加容易C具有更高的測量精度D適于測量粗糙表面和不連續(xù)表面第7題根據工作原理,橢偏儀可以分為消光式橢偏儀和。A光度式橢偏儀B光譜型橢偏儀C成像橢偏儀D相位調制型橢偏儀第8題在消光式橢偏儀中,如果起偏器方位角P是90°,補償器方位角C為45°,樣品的橢偏參量為(45°,90°),那么發(fā)生消光時,檢偏器方位角A=。A-90°B-45°C45°D

90°第9題關于光度式橢偏儀,下列哪個選項的說法是錯誤的?A光度式橢偏儀包括旋轉偏振器件型和調制器件型橢偏儀B光度式橢偏儀通過傅里葉分析求解橢偏參量C旋轉偏振器件型橢偏儀構造簡單,沒有色差D相位調制型橢偏儀測量速度快,適用于在線監(jiān)測第10題采用一半鍍膜的0/π相位板對線偏振光進行調制,可以獲得怎樣的光斑?A橫向一維超分辨光斑B橫向二維環(huán)形空心光斑C三維空心光斑D軸向中空光斑第11題在門控連續(xù)STED(gCW-STED)技術中,關于門控時間Tg,不正確的說法是:A如Tg過小,自發(fā)熒光仍然較強,導致分辨率降低B如Tg過大,樣品發(fā)生嚴重的光漂白CTg過大會導致信號強度減弱,使信噪比降低DTg一般選擇為激發(fā)態(tài)壽命的一半第12題下列表述中哪一項不是基于STED思想的光刻技術具有的特點?A具有亞衍射極限分辨率B具有高速刻寫的能力C具有三維刻寫的能力D對光敏樹脂材料具有較高的要求第13題關于白光干涉儀中零光程差位置的確定,下列哪些選項中的說法是正確的?A當干涉儀兩臂平衡時,零光程差位置對應于光強最強點B常用提取包絡峰值位置的方法確定零光程差位置C常用的算法包括直接求解法、加權平均法、包絡曲線擬合法等D在移相法中,可以利用基于偏振器件的消色差移相器消除色差正確答案:ABCD第14題利用白光干涉儀測量膜厚時,可以如何降低色散的影響?A增加光源帶寬B降低光源帶寬C選擇高數值孔徑的物鏡D選擇低數值孔徑的物鏡正確答案:BD第15題橢偏儀具有的主要特點有哪些?A靈敏度高達0.1nmB能同時測量膜厚和光學常數C能夠測量多層膜D能夠用于在線監(jiān)測和實時測量正確答案:ABCD第16題關于穆勒矩陣橢偏儀和常規(guī)橢偏儀的區(qū)別,下列哪個選項是正確的?A穆勒矩陣橢偏儀可以獲得更豐富的測量信息B穆勒矩陣橢偏儀能夠測量各向異性樣品C穆勒矩陣橢偏儀能夠測量退偏效應D穆勒矩陣橢偏儀能夠對樣品表面進行成像正確答案:ABC第17題降低STED技術中的光漂白現象,可以采用哪些方法?A采用連續(xù)STED激光,降低峰值強度B選擇具有短三重態(tài)壽命的熒光分子C采用RESCue-STED技術D采用protected-STED技術正確答案:ABCD第四章單元測驗第1題假設空間中有一束沿著x軸傳播的光,以下說法正確的是:A若光場為TM模式,則磁場只存在y分量B若光場為TM模式,則電場只存在x分量C若光場為TE模式,則磁場只存在y分量D若光場為TE模式,則電場只存在x分量第2題關于單界面處的表面等離激元,以下說法正確的是A只有TE偏振的光場才能夠激發(fā)表面等離激元B只有TM偏振的光場才能夠激發(fā)表面等離激元C表面等離激元可存在于相同介電常數實部的兩種材料界面D導體與絕緣體之間的界面無法產生表面等離激元第3題關于理想金屬與空氣界面處表面等離激元的色散關系,以下說法正確的是:A表面等離激元的色散曲線位于空氣中光線(lightline)的左側B束縛模式與輻射模式之間不存在頻率間隙區(qū)域C表面等離子體是表面等離激元在波矢趨于無窮大時的極限形式D在高頻區(qū)域,表面等離激元的傳播常數趨于0第4題以下不屬于表面等離激元激發(fā)方式的是A棱鏡耦合B光柵耦合C緊聚焦光場激發(fā)D光纖耦合第5題對于金膜/棱鏡構成的Kretschmann結構,以下說法錯誤的是:A屬于衰減全內反射的一種B激發(fā)表面等離激元時反射能量最弱C通過調整入射角度,能夠在棱鏡/金屬界面激發(fā)表面等離激元D表面等離激元會泄露回棱鏡第6題有關PSTM和STM技術,以下說法錯誤的是:A采集時都需將探針靠近樣品表面B采集時都需要使用反饋技術控制探針與樣品的距離CSTM收集的是電流,而PSTM收集的是光子D分辨率都可達到亞波長量級第7題以下不屬于反饋技術的是:A剪切力反饋B利用收集的光場強度作為反饋信號C非接觸模式的原子力顯微術D端面耦合第8題當一束平面波照射金屬納米顆粒時,以下說法錯誤的是:A顆粒的內部和外部近場區(qū)域均會獲得場增強效應B局域表面等離子體本質上是一種非傳播激發(fā)C局域表面等離子體的激發(fā)需要相位匹配技術D當顆粒尺寸遠小于光波長時,可用準靜態(tài)近似分析粒子與電磁場之間的作用第9題當制備金顆粒溶液時,不會觀察到的現象是:A金顆粒的尺寸變化會改變溶液的顏色B金顆粒的形貌變化會改變溶液的顏色C金顆粒外層包裹介質材料時會改變溶液的顏色D溶液的顏色取決于光源的位置第10題金屬薄膜上制備的介質納米結構能夠實現對SPP相速度的空間調控第11題圓形金屬亞波長溝槽結構用于SPP的聚焦時依賴的是共振激發(fā)機制第12題在研究金屬薄膜上刻蝕的亞波長尺寸小孔的散射特性時,可采用惠更斯菲涅爾原理第13題當光場穿過不透明薄膜上的圓孔時,以下說法錯誤的是:A當孔徑的尺寸大于入射波長時,可用標量衍射理論分析散射場B當孔徑的尺寸小于入射波長時,散射場由近場效應主導C當薄膜的厚度小于半波長時,會引入傳播模式D亞波長孔徑可以等效為電偶極子和磁偶極子第14題關于拉曼散射,以下說法錯誤的是:A當分子處于激發(fā)態(tài)時,光子將發(fā)生斯托克斯散射B相較于拉曼光譜,熒光光譜通常很寬C共振拉曼散射的效率低于熒光躍遷D相較于熒光過程,拉曼散射截面要小10個數量級第15題關于表面增強拉曼散射(SERS),以下說法錯誤的是:ASERS的增強機制包括化學貢獻和電磁場增強貢獻B電磁場增強的物理基礎是局域表面等離子體和避雷針效應C電磁場對于SERS的貢獻正比于場增強因子的四次方D避雷針效應有著很強的頻率依賴特性第16題單顆粒光譜技術的原理是粒子偶極共振頻率隨環(huán)境之間的變化關系第17題單顆粒光譜技術包括:A全內反射顯微術B近場光學顯微術C暗場光學顯微術D光熱成像術E以上全是正確答案:E第18題超透鏡可增強倏逝場,從而獲得突破衍射極限的成像第19題銀不是一種合適的超透鏡材料第20題SPP在光刻中的優(yōu)勢在于其短波長特性第五章單元測驗第1題下列屬于光束截面上偏振態(tài)分布非均勻分布的光場是[

]A線偏振光B圓偏振光C徑向偏振光D橢圓偏振光第2題在光場的龐加萊球表述中,龐加萊球的北極點對應于[

]

A右旋圓偏振光;B左旋圓偏振光;

C右旋橢圓偏振光;D左旋橢圓偏振光;第3題下列屬于局域線偏振矢量光場的是[

]A龐加萊光束;B雜化偏振矢量光場;

C徑向偏振光;D渦旋橢圓偏振光;第4題下列矢量光場不具有偏振奇點的是[

]A徑向變化矢量光場;B徑向偏振光;C角向偏振光;D高階柱狀矢量光場;第5題下列屬于矢量光場主動生成技術的優(yōu)點的是[

]

A生成效率高;B缺乏靈活性;C生成效率低;D靈活性高;第6題下列不屬于矢量光場主動生成技術的是[

]A雙折射選模;B二向色性選模;C腔內干涉法;D腔外干涉法;第7題下列屬于矢量光場被動生成技術的缺點的是[

]

A生成效率高;B缺乏靈活性;C生成效率低;D靈活性高;第8題下列不屬于矢量光場被動生成技術的是[

]A光子晶體輸出耦合器;B偏振轉換器;

C腔外干涉法;

D基于4F系統(tǒng)和波前重構技術;第9題光場的空域調控有幾個自由參數?答[

]A1個;B2個;C3個;D4個;第10題計算矢量光場的緊聚焦特性,需要用以下哪個理論?[

]

A瑞利-索墨菲矢量衍射理論;B德拜理論;C傅里葉光學;D理查德-沃爾夫矢量衍射理論;第11題下列哪些光束緊聚焦后能產生很強的縱向場?[

]A線偏振光;B角向偏振光;C在線偏振光束中加入π-相位板;D高階柱狀矢量光場;第12題下列不屬于直接法探測縱向電場的是[

]A刀口法測量“近場”;

B用掃描近場光學顯微鏡測量光強分布;

C單分子熒光成像;D光刻膠記錄焦場分布;第13題緊聚焦的單脈沖角向偏振光燒蝕熔融石英,其燒蝕圖樣是[

]

A單環(huán)形;B點;C徑向刻跡;D同心環(huán);第14題下列不能獲得“針形”焦場的是[

]A徑向偏振光過通過二元光學元件緊聚焦;

B聚焦偏振態(tài)分布為r8的徑向變化矢量光場;C緊聚焦高階柱狀矢量光場;

D角向偏振光通過多環(huán)帶螺旋相位全息圖后緊聚焦;第15題緊聚焦下列哪種矢量光場可以獲得平頂焦場分布?[]A徑向偏振光;B角向偏振光;C高階柱狀矢量光場;

D一般矢量光場(初相位角為某值)第16題下列可獲得三維光學圍欄的是[

]

A緊聚焦雙模矢量光場;B緊聚焦徑向變化矢量光場;C緊聚焦徑向偏振光;D緊聚焦角向偏振光;第17題下列哪種聚焦的徑向變化矢量光場不能獲得縱向雙焦點[

]A偏振態(tài)分布為r的徑向變化矢量光場;B偏振態(tài)分布為r2的徑向變化矢量光場;C偏振態(tài)分布為r4的徑向變化矢量光場;D偏振態(tài)分布為r8的徑向變化矢量光場;第18題聚焦徑向偏振飛秒脈沖激光燒蝕熔融石英表面,在多脈沖燒蝕下,形成的裂紋圖樣是[

]

A同心環(huán)形裂紋;B徑向分布的裂紋;C單環(huán)形裂紋;D一個燒蝕坑;第19題在激光鉆孔過程中,哪個因素對材料去除效率起的作用最?。縖

]A側壁的多次反射;B激光波長;C波導效應;

D孔底對光輻射的吸收;第20題下列不是2018年度獲得諾貝爾物理學獎的科學家是[

]AStevenChu;BA.Ashkin;

CG.Mourou;

DD.Strickland;第21題在柱狀矢量光場捕獲碳納米管實驗中,實驗測得的不同偏振態(tài)下偏振不對稱性參數最大的是[

]A徑向偏振光;

B角向偏振光;C線偏振光;

D一般矢量光場;第22題在相同條件下,緊聚焦下列哪種光場獲得的焦斑尺寸最大?[

]A線偏振光;B圓偏振光;C徑向偏振光;

D徑向偏振光的縱向場分量;第23題對單個亞波長尺寸的金納米凸點進行二次諧波圖像測量,用哪兩種光束組合能推斷出納米結構的形貌?[

]

A線偏振光和徑向偏振光;B線偏振光和角向偏振光;C徑向偏振光和角向偏振光;

Dx-方向線偏振光和y-方向線偏振光;第24題下列哪種矢量光場與各向同性的非線性克爾介質相互作用,能實現徑向變化的非線性偏振旋轉?[

]

A徑向偏振光;B角向偏振光;C橢圓偏振矢量光場;D徑向變化的局域線偏振矢量光場;第25題下列哪個選項不屬于矢量光場在非線性光學中的應用?[

]A非線性偏振旋轉;

B光場塌縮與成絲;

C光限幅器;

D緊聚焦徑向偏振光獲得超衍射極限焦斑;第六章單元測驗第1題光場的自由度包括:A振幅B共有相位C偏振橢球率D偏振取向角E以上全是正確答案:E第2題關于渦旋光場,以下說法錯誤的是:A渦旋光場在強度上呈甜甜圈形的中空分布B渦旋光場中心的黑斑尺寸取決于拓撲荷C不存在分數階的渦旋光場D光學角動量可分為軌道角動量和自旋角動量第3題關于徑向偏振光,以下說法錯誤的是:A徑向偏振屬于圓柱矢量光

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