光學(xué)儀器的精密測(cè)量與校準(zhǔn)考核試卷

光學(xué)儀器的精密測(cè)量與校準(zhǔn)考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______年__月__日得分：____________判卷人：__________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光學(xué)儀器中最常見(jiàn)的干涉儀是：（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.激光干涉儀

C.牛頓環(huán)干涉儀

D.菲涅爾干涉儀

（）

2.在光學(xué)測(cè)量中，用于提高測(cè)量精度的方法有：（）

A.平均法

B.對(duì)比法

C.累計(jì)法

D.微分法

（）

3.下列哪種光學(xué)元件主要用于光學(xué)儀器中對(duì)光束的偏轉(zhuǎn)？（）

A.透鏡

B.反射鏡

C.分光鏡

D.棱鏡

（）

4.光學(xué)儀器校準(zhǔn)過(guò)程中，通常需要對(duì)哪個(gè)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)？（）

A.波長(zhǎng)

B.光強(qiáng)

C.光程差

D.角度

（）

5.下列哪種方法常用于光學(xué)儀器的非接觸式測(cè)量？（）

A.光柵測(cè)量

B.激光三角法

C.電感測(cè)微儀

D.機(jī)械接觸式測(cè)量

（）

6.關(guān)于光學(xué)儀器的分辨率，以下哪項(xiàng)描述是正確的？（）

A.分辨率與光學(xué)系統(tǒng)的放大率成正比

B.分辨率與入射光的波長(zhǎng)成反比

C.分辨率與光學(xué)系統(tǒng)的焦距成正比

D.分辨率僅與探測(cè)器像素大小有關(guān)

（）

7.在光學(xué)儀器校準(zhǔn)中，如果發(fā)現(xiàn)測(cè)量誤差，以下哪個(gè)步驟是首要考慮的？（）

A.調(diào)整光源

B.檢查光學(xué)元件的清潔度

C.校準(zhǔn)探測(cè)器

D.更換光學(xué)元件

（）

8.以下哪種光學(xué)儀器主要用于光學(xué)表面形狀的測(cè)量？（）

A.干涉儀

B.光譜儀

C.全息顯微鏡

D.投影儀

（）

9.光學(xué)儀器校準(zhǔn)中，下列哪個(gè)因素不會(huì)影響測(cè)量精度？（）

A.環(huán)境溫度

B.濕度

C.光學(xué)元件的表面質(zhì)量

D.探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間

（）

10.在光學(xué)測(cè)量中，哪種方法可以有效地消除系統(tǒng)誤差？（）

A.重復(fù)測(cè)量

B.改變測(cè)量條件

C.采用高精度的儀器

D.雙光束干涉法

（）

11.下列哪種光學(xué)儀器主要用于測(cè)量光的波長(zhǎng)？（）

A.棱鏡光譜儀

B.干涉儀

C.光強(qiáng)計(jì)

D.顯微鏡

（）

12.關(guān)于光學(xué)儀器的視場(chǎng)，以下哪個(gè)描述是正確的？（）

A.視場(chǎng)與物鏡的焦距成反比

B.視場(chǎng)與物鏡的數(shù)值孔徑成正比

C.視場(chǎng)與目鏡的放大率成正比

D.視場(chǎng)僅與光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有關(guān)

（）

13.在光學(xué)測(cè)量中，哪種方法可以用于提高測(cè)量速度？（）

A.增加測(cè)量點(diǎn)

B.減小測(cè)量范圍

C.采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)

D.提高光源的穩(wěn)定性

（）

14.關(guān)于光學(xué)儀器的焦深，以下哪個(gè)描述是正確的？（）

A.焦深與物鏡的焦距成正比

B.焦深與物鏡的數(shù)值孔徑成反比

C.焦深與光源的波長(zhǎng)成正比

D.焦深與目鏡的放大率成正比

（）

15.在光學(xué)儀器校準(zhǔn)過(guò)程中，通常需要對(duì)哪個(gè)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)？（）

A.光譜范圍

B.光譜分辨率

C.光譜亮度

D.光譜對(duì)比度

（）

16.以下哪種方法常用于光學(xué)儀器中測(cè)量透明材料的折射率？（)

A.阿貝折射儀

B.干涉儀

C.光譜儀

D.顯微鏡

（）

17.在光學(xué)儀器中，哪種透鏡主要用于形成實(shí)像？（）

A.凸透鏡

B.凹透鏡

C.平面鏡

D.棱鏡

（）

18.關(guān)于光學(xué)儀器的光學(xué)放大率，以下哪個(gè)描述是正確的？（）

A.光學(xué)放大率與物鏡的焦距成正比

B.光學(xué)放大率與目鏡的焦距成反比

C.光學(xué)放大率與物鏡和目鏡的焦距比成正比

D.光學(xué)放大率僅與目鏡的放大率有關(guān)

（）

19.在光學(xué)測(cè)量中，哪種方法可以減小由于光學(xué)系統(tǒng)像差引起的誤差？（）

A.采用低數(shù)值孔徑的物鏡

B.增加光源的功率

C.使用高精度的探測(cè)器

D.調(diào)整光學(xué)元件的位置

（）

20.以下哪種光學(xué)儀器主要用于測(cè)量光的強(qiáng)度？（）

A.光譜儀

B.干涉儀

C.光強(qiáng)計(jì)

D.顯微鏡

（）

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光學(xué)儀器校準(zhǔn)中，以下哪些因素可能影響測(cè)量精度？（）

A.環(huán)境溫度

B.光學(xué)元件的表面質(zhì)量

C.儀器的機(jī)械穩(wěn)定性

D.探測(cè)器的靈敏度

（）

2.以下哪些技術(shù)常用于提高光學(xué)儀器的分辨率？（）

A.增加數(shù)值孔徑

B.使用短波長(zhǎng)光源

C.提高探測(cè)器像素

D.減小光學(xué)系統(tǒng)的像差

（）

3.在光學(xué)測(cè)量中，以下哪些方法可以減小隨機(jī)誤差？（）

A.重復(fù)測(cè)量取平均值

B.使用高精度的儀器

C.改善光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

D.增加測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量

（）

4.以下哪些光學(xué)儀器可以用于檢測(cè)光學(xué)元件的表面缺陷？（）

A.干涉儀

B.全息顯微鏡

C.光譜儀

D.投影儀

（）

5.關(guān)于光學(xué)儀器的視場(chǎng)大小，以下哪些描述是正確的？（）

A.視場(chǎng)與物鏡的焦距成反比

B.視場(chǎng)與目鏡的放大率成反比

C.視場(chǎng)與物鏡的數(shù)值孔徑成反比

D.視場(chǎng)可以通過(guò)更換不同倍率的目鏡來(lái)調(diào)節(jié)

（）

6.以下哪些方法可以用來(lái)校準(zhǔn)光學(xué)儀器的波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)？（）

A.使用標(biāo)準(zhǔn)光源

B.使用標(biāo)準(zhǔn)濾光片

C.使用標(biāo)準(zhǔn)干涉儀

D.使用標(biāo)準(zhǔn)光譜儀

（）

7.在光學(xué)測(cè)量中，以下哪些因素可能導(dǎo)致系統(tǒng)誤差？（）

A.光學(xué)元件的色散

B.光學(xué)系統(tǒng)的像差

C.探測(cè)器的非線性響應(yīng)

D.環(huán)境振動(dòng)

（）

8.以下哪些光學(xué)元件在光學(xué)儀器中用于聚焦或發(fā)散光束？（）

A.透鏡

B.反射鏡

C.棱鏡

D.分光鏡

（）

9.關(guān)于邁克爾遜干涉儀，以下哪些說(shuō)法是正確的？（）

A.它可以用于精確測(cè)量波長(zhǎng)

B.它可以用于測(cè)量光的相干長(zhǎng)度

C.它可以用于檢測(cè)光學(xué)表面的平整度

D.它只能使用可見(jiàn)光進(jìn)行測(cè)量

（）

10.在光學(xué)儀器校準(zhǔn)中，以下哪些做法有助于減小測(cè)量誤差？（）

A.確保光學(xué)元件清潔無(wú)塵

B.在穩(wěn)定的環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn)

C.使用高精度的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行校準(zhǔn)

D.定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)

（）

11.以下哪些光學(xué)測(cè)量方法可以用于非接觸式表面輪廓測(cè)量？（）

A.激光三角法

B.光學(xué)干涉法

C.電子顯微鏡

D.白光干涉法

（）

12.在光學(xué)儀器中，以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)放大率？（）

A.物鏡的焦距

B.目鏡的焦距

C.物鏡和目鏡之間的距離

D.光學(xué)系統(tǒng)的像差

（）

13.以下哪些技術(shù)可以用于提高光學(xué)測(cè)量的空間分辨率？（）

A.使用高數(shù)值孔徑的物鏡

B.使用短波長(zhǎng)光源

C.提高探測(cè)器的采樣頻率

D.增加光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜度

（）

14.在光譜測(cè)量中，以下哪些參數(shù)是重要的？（）

A.光譜分辨率

B.光譜范圍

C.光譜亮度

D.光譜對(duì)比度

（）

15.以下哪些因素會(huì)影響光學(xué)儀器中干涉條紋的可見(jiàn)度？（)

A.光源相干性

B.光學(xué)元件的反射率

C.介質(zhì)的折射率

D.干涉儀的機(jī)械穩(wěn)定性

（）

16.在光學(xué)測(cè)量中，以下哪些方法可以用于消除儀器漂移引起的誤差？（）

A.雙光束干涉法

B.交叉干涉法

C.重復(fù)測(cè)量并取平均值

D.使用高穩(wěn)定性的光學(xué)元件

（）

17.以下哪些光學(xué)儀器可以用于檢測(cè)光的偏振狀態(tài)？（）

A.偏振片

B.波片

C.偏振相機(jī)

D.光譜儀

（）

18.在光學(xué)儀器中，以下哪些光學(xué)元件可以用于分離不同波長(zhǎng)的光？（）

A.濾光片

B.分光鏡

C.光柵

D.透鏡

（）

19.關(guān)于光學(xué)儀器中的光學(xué)系統(tǒng)像差，以下哪些說(shuō)法是正確的？（）

A.像差會(huì)影響成像質(zhì)量

B.像差可以通過(guò)透鏡設(shè)計(jì)進(jìn)行校正

C.像差與光學(xué)元件的材料屬性有關(guān)

D.像差在所有成像條件下都是不可避免的

（）

20.以下哪些方法可以用于光學(xué)儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)？（）

A.定期校準(zhǔn)

B.使用內(nèi)置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

C.采集長(zhǎng)時(shí)間曝光的圖像

D.對(duì)比不同時(shí)間點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果

（）

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.光學(xué)儀器中，用于測(cè)量物體表面形狀的常見(jiàn)設(shè)備是_______。（）

2.在干涉測(cè)量中，兩束相干光的光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，會(huì)出現(xiàn)_______的干涉條紋。（）

3.光學(xué)儀器的分辨率受到_______和_______的共同影響。（）

4.透鏡的焦距與_______和_______有關(guān)。（）

5.光的偏振狀態(tài)可以通過(guò)_______和_______進(jìn)行檢測(cè)和分析。（）

6.在光譜測(cè)量中，光譜儀的_______決定了它能夠分辨的最小波長(zhǎng)間隔。（）

7.光學(xué)儀器在使用前需要進(jìn)行_______和_______，以保證測(cè)量精度。（）

8.透鏡的像差主要有_______和_______兩大類。（）

9.光學(xué)測(cè)量中，為了減小誤差，常采用_______和_______等方法。（）

10.在光學(xué)儀器中，通過(guò)調(diào)整_______和_______可以實(shí)現(xiàn)不同倍率的觀察和測(cè)量。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.光學(xué)儀器的視場(chǎng)大小僅取決于物鏡的焦距。（）

2.在光學(xué)測(cè)量中，系統(tǒng)誤差可以通過(guò)重復(fù)測(cè)量來(lái)消除。（）

3.光的干涉現(xiàn)象只發(fā)生在可見(jiàn)光范圍內(nèi)。（）

4.光學(xué)儀器的校準(zhǔn)只需要在購(gòu)買后進(jìn)行一次即可。（）

5.在光學(xué)測(cè)量中，環(huán)境因素如溫度和濕度不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。（）

6.光學(xué)放大率與物鏡和目鏡的焦距比成正比。（√）

7.光柵在光學(xué)儀器中主要用于產(chǎn)生干涉條紋。（×）

8.顯微鏡的分辨率可以通過(guò)提高物鏡的數(shù)值孔徑來(lái)提高。（√）

9.光譜儀可以用于測(cè)量光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)。（√）

10.在光學(xué)儀器中，所有類型的像差都可以通過(guò)光學(xué)設(shè)計(jì)完全消除。（×）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述光學(xué)干涉儀在精密測(cè)量中的應(yīng)用原理，并列舉至少兩種常見(jiàn)的干涉儀類型及其主要用途。（5分）

（）

2.光學(xué)儀器的校準(zhǔn)過(guò)程中，可能存在哪些類型的誤差？分別簡(jiǎn)述這些誤差的特點(diǎn)，并說(shuō)明如何盡可能減小這些誤差。（5分）

（）

3.請(qǐng)解釋什么是光學(xué)系統(tǒng)的分辨率？影響光學(xué)系統(tǒng)分辨率的因素有哪些？并說(shuō)明如何提高光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。（5分）

（）

4.在進(jìn)行光學(xué)測(cè)量時(shí)，為什么需要考慮光源的相干性？相干性對(duì)光學(xué)測(cè)量有何影響？請(qǐng)舉例說(shuō)明。（5分）

（）

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.C

3.B

4.C

5.B

6.B

7.B

8.A

9.D

10.D

11.A

12.A

13.C

14.B

15.B

16.A

17.A

18.C

19.D

20.C

二、多選題

1.ABCD

2.ABD

3.ABD

4.AB

5.AD

6.ABD

7.ABC

8.A

9.ABC

10.ABCD

11.AB

12.ABC

13.ABC

14.ABCD

15.ABCD

16.AC

17.AC

18.ABC

19.ABC

20.ABCD

三、填空題

1.干涉儀

2.明暗相間

3.數(shù)值孔徑、波長(zhǎng)

4.物鏡的曲率、折射率

5.偏振片、波片

6.光譜分辨率

7.校準(zhǔn)、維護(hù)

8.球面像差、色差

9.平均法、差值法

10.物鏡、目鏡

四、判斷題

1.×

2.×

3.×

4.×

5.×

6.√

7.×

8.√

9.√

10.×

五、主觀題（參考）

1.光學(xué)干涉儀利用光的干涉原理進(jìn)行