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《信息光學(xué)試卷習(xí)題一答案.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1．若對(duì)函數(shù)進(jìn)行抽樣，其允許的最大抽樣間隔為（）2．一列波長為，振幅為的平面波，波矢量與軸夾角為，與軸夾角為，與軸夾角為，則該列波在平面上的復(fù)振幅表達(dá)式為3、透鏡對(duì)光波的相位變換作用是由透鏡本身的性質(zhì)決定的。在不考慮透鏡的有限孔徑效應(yīng)時(shí)，焦距為的薄凸透鏡的相位變換因子為4．對(duì)于帶限函數(shù)g(x,y)，按照抽樣定理,函數(shù)g的空間帶寬積為16LXLYBXBY5.就全息圖的本質(zhì)而言，散射物體的平面全息圖，記錄過程是與的干涉過程，記錄在全息記錄介質(zhì)上的是。再現(xiàn)過程是在再現(xiàn)光照明情況下光的過程。若再現(xiàn)光剛好是記錄時(shí)的參考光，
2、其再現(xiàn)像有。（再現(xiàn)像的個(gè)數(shù)與特點(diǎn)）物光參考光干涉條紋衍射兩個(gè)像，一個(gè)是+1級(jí)衍射光所成的原始像，另一個(gè)是-1級(jí)衍射光所成的共軛像，分別在零級(jí)兩側(cè)。6.寫出菲涅爾近似條件下，像光場(chǎng)（衍射光場(chǎng)）與物光場(chǎng)（初始光場(chǎng)）間的關(guān)系式，并簡述如何在頻域中求解菲涅爾衍射積分？菲涅耳近似條件下，衍射光場(chǎng)與初始物光場(chǎng)間的關(guān)系為菲涅耳衍射積分（上式）可以寫成如下卷積形式上式兩邊進(jìn)行傅里葉變換得先求出和即可得再進(jìn)行傅里葉反變換即可得菲涅耳衍射場(chǎng)7．簡述利用SFFT編程實(shí)現(xiàn)菲涅爾衍射的主要過程。(1)首先將菲涅爾衍射計(jì)算公式變換成可用SF
3、FT計(jì)算的形式；)(2)讀入或生成衍射光闌；(3)將光闌振幅分布乘上對(duì)應(yīng)的相位因子；(4)進(jìn)行快速傅里葉（FFT）計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行平移；(5)乘上公式前端的相位因子，并進(jìn)行歸一化，以備顯示。8．請(qǐng)依據(jù)全息照相原理說明一個(gè)漫反射物體的菲涅耳全息圖。（1）為什么不能用白光再現(xiàn)？（2）為什么全息圖的碎片仍能再現(xiàn)出物體完整的像？碎片尺寸的大小對(duì)再現(xiàn)像質(zhì)量有哪些影響？（3）由全息圖再現(xiàn)的三維立體像與普通立體電影看到的立體像有何本質(zhì)區(qū)別？（1）白光作為再現(xiàn)光源，通常光源線度較寬，如果光源線度展寬會(huì)引起像的線度展寬形成線
4、模糊。同時(shí)白光含有所有波長，從而會(huì)引起像的色模糊，因此菲涅耳全息圖不能用白光再現(xiàn)。（2）由于全息圖上每一點(diǎn)都記錄了物體上所有點(diǎn)發(fā)出的波的全部信息，故每一點(diǎn)都可以在再現(xiàn)光照射下再現(xiàn)出像的整體，因而全息圖的碎片仍能再現(xiàn)出物體完整的像。不過對(duì)再現(xiàn)像有貢獻(xiàn)的點(diǎn)越多，像的亮度越高。每個(gè)點(diǎn)都在不同角度再現(xiàn)像，因而點(diǎn)越多，再現(xiàn)像的孔徑角也越大，像的分辨率越高，這就是碎片大小對(duì)再現(xiàn)像質(zhì)量的兩個(gè)方面影響。（3）全息圖不僅能記錄物光的強(qiáng)度信息,而且能記錄物光的相位信息，因此全息圖再現(xiàn)的三維立體像包含了物光的全部信息。而普通立體電影是
5、讓人的兩只眼睛看到兩個(gè)不同角度的物光強(qiáng)度信息，再由大腦合成三維立體像，并不含有相位信息。9.彩虹全息照相中使用狹縫的作用是什么?為什么彩虹全息圖的色模糊主要發(fā)生在與狹縫垂直的方向上？在彩虹全息照相中使用狹縫的目的是為了能在白光照明下再現(xiàn)準(zhǔn)單色像.在普通全息照相中,若用白光照明全息圖再現(xiàn)時(shí),不同波長的光同時(shí)進(jìn)入人眼,我們將同時(shí)觀察到相互錯(cuò)位的不同顏色的再現(xiàn)像,造成再現(xiàn)像的模糊,即色模糊.在彩虹全息照相中,由于狹縫起了分色作用,再現(xiàn)過程中不同波長的光對(duì)應(yīng)不同的水平狹縫位置,通過某一狹縫位置只能看到某一準(zhǔn)單色的像,從而
6、避免了色模糊.在彩虹全息照相中,為了便于雙眼觀察,參考平面波的選擇總是使全息圖的光柵結(jié)構(gòu)主要沿水平方向,因而色散沿豎直方向.狹縫沿水平方向放置,這樣色散方向與狹縫垂直,即色模糊主要發(fā)生在與狹縫垂直的方向上.這樣做的結(jié)果便于人眼上下移動(dòng)選擇不同顏色的準(zhǔn)單色像.10．一個(gè)線性空間不變系統(tǒng)的脈沖相應(yīng)為，已知輸入函數(shù)為，（1）試寫出輸出函數(shù)的時(shí)域計(jì)算表達(dá)式。（2）用頻域方法求出其輸出函數(shù)。(1)，其中為卷積(2)11．如圖所示的孔徑，孔徑是邊長為正方形，中間有一個(gè)邊長為正方形的遮擋物。采用單位振幅的單色平面波垂直照明，求
7、出緊靠屏后的平面上的透射光場(chǎng)的角譜。ba圖1光闌的透過率表達(dá)式為其頻譜為單位振幅的單色平面波（單一頻率）的角譜為這樣緊靠屏后的平面上的透射光場(chǎng)的角譜為12．兩束夾角為q=450的平面波在記錄平面上產(chǎn)生干涉，已知光波波長為632.8nm，求對(duì)稱情況下（兩平面波的入射角相等）該平面上記錄的全息光柵的空間頻率。已知：q=450，λ=632.8nm，根據(jù)平面波相干原理，干涉條紋的空間分布滿足關(guān)系式2dsin（q/2）=λ其中d是干涉條紋間隔。由于兩平面波相對(duì)于全息干板是對(duì)稱入射的，故記錄在干板上的全息光柵空間頻率為fx=
8、（1/d）=（1/λ）·2sin（q/2）=1209.5l/mm故全息光柵的空間頻率為1209.5l/mm。
