青岛大学信息光学期中试题
青岛大学物理学院
《信息光学》期中考试试卷
班级:2005级光信 姓名:______ 学号:__________ 一简要回答或计算以下问题:
1. 什么是线性空间不变系统?
2. 对于一个线性光学成像系统,已知物函数uo和点扩散函数h,写出其像函数ui表达式?写出像函数频谱的表达式。
3. 若上题中系统不仅是线性的,而且满足空间平移不变性,已知物函数uo和点扩散函数h,写出像函数频谱的表达式。
3. 什么是传递函数H?写出它与点扩散函数h的关系式。
4. 菲涅尔传播近似条件?夫琅和费衍射传播近似条件
5. 根据傅里叶逆变换,一个物体的复振幅分布g(x,y)可表示为:g(x,y) = G(,)ei2(x+y)dd 试写出该式的物理意义。
6. 一束光的复振幅u=1+cos(klx)+cos(kmy), 写出其角谱。
二. 计算推导题:
1、有一个线性平移不变系统,它的脉冲响应为h=sinc(3x),试计算对输入函数f(x)=cos(2x)的响应函数g(x)。
2、已知一物体的复振幅透过率:t(x0,y0)=(1/2)[1+cos(2f0x)],放在放大率为1的成像系统中的物面上,用单位振幅单色平面波以角倾斜入射u=exp(ikxsin), 透镜焦距为f,孔径为D.
1) 求物体的频谱。
2)若想使像平面出现条纹,则入射光最大倾角为多少?并求此时像面上像的强度分布。
1.已知两函数f= (x)step(x)、 h=rect[(x-1)/2] ,求二者卷积f(x)h(x)=?
2. 利用卷积定理求sinc(x) sinc(x)频谱
3. 推导一点物C经透镜后的出射波函数 u (xl,,yl) 如图.
C(0,0,zO(xo,
yo)(xl,yl)
三. 用傅里叶光学的方法,求解一有限正弦振幅光栅的夫琅和费衍射光强分布公式,并分析其极大点位置。(设:光栅屏函数为t = [1+m sin (2foxo)] rect (xo/a) rect(xo/b),单位振幅单色平面波垂直入射, 系统中无透镜。)
1 a r
1 四.已知: 一圆环屏函数为t (xo,yo) =
0 其它 22试推导证明:圆环的菲涅尔衍射光强在光轴上分布为:I (0,0,z) = 4sin[ (1-a) /2z],
设单位振幅单色平面波垂直入射.
五.已知:有一衍射受限成像系统,其光瞳是边长为a的正方形。
1. 若用相干光照明这一系统, 试求系统的CTF和截止频率。
2. 若用非相干光照明这一系统, 试求系统的OTF和截止频率。
六.(选作)
概述在一个非相干照明成像系统中,若已知物函数光强 I (xo,yo),如何求其像的光强分布.分两种情况讨论:1) 考虑像差,2) 不考虑像差。.
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