華中科技大學(xué)激光原理考研題庫及答案(參考版)
2025-06-30 23:46本頁面
【正文】 31。（2）用頻率表示的能量為 ，則有：（3）6．試說明多光子吸收的原理。并計(jì)算對(duì)應(yīng)的波長。首先微粒表面方程和a,b兩光線方程可以分別表示為：將這幾個(gè)方程聯(lián)立可以解出a、b兩光束的入射點(diǎn)坐標(biāo)為： 在該點(diǎn)的入射角為：出射角為：在微粒中的光程為 如果光在通過微粒同時(shí)除了折射以外沒有損失，其進(jìn)入微粒時(shí)和離開微粒時(shí)具有的動(dòng)量大小相等，方向有一個(gè)小的偏轉(zhuǎn)，如果光子的動(dòng)量為，其通過微粒產(chǎn)生的動(dòng)量變化為 a、 b兩光束的單個(gè)光子引起的動(dòng)量變化矢量和為作用力的大小與動(dòng)量的變化率相等，因此要求出光在微粒中穿過需要的時(shí)間：單個(gè)光子造成的受力大小為 功率為P的入射光在時(shí)刻內(nèi)照射在微粒上的總能量為：相應(yīng)光子總數(shù)為兩束光強(qiáng)度相同，具有相同的光子數(shù)，因此功率為P的兩束入射光在時(shí)刻內(nèi)照射在微粒上引起的微?？偟膭?dòng)量變化為受力為5．SiSi結(jié)合鍵的離解能是337kJ/mol。答：由于對(duì)稱性可以得出微粒所受到的作用力的方向在圖107中是沿z軸的反方向向上的。如在圖107中a,b兩束光之間的夾角為120度，夾角平分線與z軸平行，焦點(diǎn)f位于處，微粒直徑為1微米，微粒主要有水組成（），周圍是空氣。而核聚變釋放的能量倍率為：即核聚變釋放能量是等離子熱能的1500倍左右。燃燒率與壓縮點(diǎn)燃的燃料密度和半徑之積有關(guān)，參考《受控核聚變導(dǎo)論》（, ；李銀安等譯；北京：原子能出版社，1981，11）可得，壓縮點(diǎn)燃后實(shí)際聚變?nèi)紵牡入x子體占總等離子體的比率為。答：等離子的能量是1kev 對(duì)應(yīng)著等離子氣體中粒子的一定的速度分布，對(duì)應(yīng)著等離子的溫度，因此也常常說1kev是該等離子的溫度。故其半掃描角為10186。后透鏡的焦距為30mm，試問前透鏡的相對(duì)孔徑為多大（相對(duì)孔徑定義為透鏡通光口徑與其焦距之比）？答： 前透鏡的相對(duì)孔徑僅與掃描鏡（1）可以完成的掃描角度有關(guān)。答：在內(nèi)徑和外徑之間存在的軌道數(shù)為：個(gè)。（2） 思考練習(xí)題99. 種光盤的記錄范圍為內(nèi)徑50mm、外徑130mm的環(huán)形區(qū)域，記錄軌道的間距為2。7．（1）如（79）和（710）式表明的激光打孔的簡化的幾何—物理模型，對(duì)于估算激光打孔的深度和半徑有一定的參考價(jià)值，試由（79）和（710）兩式在的條件下導(dǎo)出（711）和（712）兩式。已知鐵的表面反射率為80%，?℃，,?℃，且均不隨溫度而變化。如果激光束總功率為5kW，吸收率為6%，?℃，試問材料表面光束中心的最高溫度是多少？答：根據(jù)（76）式有：4．上一題中，如果圓形激光束是TEM00模的高斯光束，材料表面光束中心得到的最高溫度有多高？它是勻強(qiáng)圓形激光束所得到的最高溫度的幾倍？答：5．假設(shè)Nd：YAG激光照射在半無限大鐵板上，激光脈沖寬度為1毫秒。答：11．圖639所示的光纖陀螺儀中, 以長度為的光纖繞成直徑為的由個(gè)圓圈組成的光纖圈,以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),試給出逆向傳播的兩束波長為的激光產(chǎn)生的差頻公式。按照在遠(yuǎn)場(chǎng)情況下光斑半徑和發(fā)散角的關(guān)系，用透鏡變換后的發(fā)散角應(yīng)為：該發(fā)散角對(duì)應(yīng)的束腰半徑為 講半導(dǎo)體激光器放在透鏡前焦點(diǎn)處產(chǎn)生的束腰與透鏡焦距之間關(guān)系是因此所要求的透鏡焦距為9．用如圖633中雙散射光路測(cè)水速。（2）半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角在發(fā)光面的長短兩個(gè)不同方向上不同，為了充分利用其能量，在擴(kuò)束系統(tǒng)前需要對(duì)光束進(jìn)行整形。2的半導(dǎo)體激光器，又如何設(shè)計(jì)其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)？答：（1）在遠(yuǎn)場(chǎng)情況下，光斑半徑可以表示為 其中為倒置望遠(yuǎn)鏡的發(fā)散角壓縮比。8．一臺(tái)激光隧道斷面放樣儀，要在離儀器50米遠(yuǎn)的斷面處生成一個(gè)激光光斑進(jìn)行放樣工作，要求放樣光斑的直徑小于3厘米。7. 試說明相位測(cè)距的原理。1微米，不考慮光纖芯的折射率變化的影響，用圖（610）右半部所示的檢測(cè)系統(tǒng)，若接收屏處放置的2048元線陣CCD象素間距為14微米，為保證測(cè)量系統(tǒng)的分辨率為允差的五分之一，所用的透鏡焦距至少為多大？答：設(shè)光纖的外徑為b，第k個(gè)暗條紋的位置為，透鏡焦距為，光波波長為，則有：6．用如圖618所示的激光脈沖測(cè)距方法測(cè)量地球到月球之間的準(zhǔn)確距離。證明：對(duì)于產(chǎn)生暗條紋的P1點(diǎn)來講，在平行光照明下，
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