《医用物理学波动光学题库》含答案(中医药社)

第九章题
一、单选题
1、杨氏双缝实验中，为了增大屏上干涉条纹之间的距离，可（）
A) 缩小两缝之间的距离
B) 缩小两缝与屏之间的距离
C) 减小入射光的强度
D) 减小入射光的波长
答案: A
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
2、相干光产生干涉现象在空间某点加强的条件是两光源到某点的（）
A)几何路径相同
B)光强度相同
C)相位差是2π的整数倍
D) 位相差恒定
答案: C
知识点： 9.2光程和光程差 9.3杨氏双缝干涉
难度: 2
提示：无
题解：无
3、钠光灯发出的自然光，强度为I0，照射在一偏振片上，则透射光的强度为（）
A)I0
B)I0 /4
C)I0 /2
D) 不能确定
答案: C
知识点：9.8、自然光和偏振光 9.12、马吕斯定律
难度: 2
提示：无
题解：无
4、波长为λ的单色光垂直投射到一单缝上，若P点为衍射图样的二级明纹，则对P点而言，单缝可被分割成的半波带数目为( )
A)2
B)3
C)4
D)5
答案: D
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
5、用以下四种光分别照射同一双缝，则在屏上产生的干涉条纹中，任意两相邻暗纹间距最小者为( )
A)红光
B)蓝光
C)紫光
D)黄光
答案: C
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
6、间距为0.3mm的双缝，距屏1m远，单色平行光照射。

测得屏上中央亮纹中心到第二级亮纹中心的距离为4mm,则此单色光的波长为( )
A)900nm
B)150nm
C)600nm
D)120nm
答案: C
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
7、用600nm的单色光垂直照射每厘米5000条刻痕的光栅，理论上最多能看到的明纹条数为( )
A)2
B)3
C)6
D)7
答案: D
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 4
提示：无
题解：无
8、关于光波的偏振现象，下列说法正确的是( )
A)光具有偏振现象说明光是纵波
B)偏振光一定是单色光
C)单色光一定是偏振光
D)偏振光可以是单色光，也可以是复色光
答案: D
知识点：9.8、自然光和偏振光
难度: 1
提示：无
题解：无
9、一束太阳光以某一入射角射在平面玻璃上，这时反射光为完全偏振光，透射光的折射角为32°，则入射角为( )
A) 32°
B) 28°
C) 60°
D) 58°
答案: D
知识点：9.9、布儒斯特定律
难度: 2
提示：无
题解：无
10、光波垂直入射到每厘米具有5000条的透射光栅中，理论上第四级光谱中可观察到的最长光波的波长是( )
A) 300nm
B) 500nm
C) 600nm
D) 700nm
答案: B
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 4
提示：无
题解：无
11、设圆孔衍射实验装置的透镜L2的焦距为f , 圆孔半径为a，入射单色光的波长为λ，则中央亮斑的直径为( )
A) 1.22fλ/a
B)fλ/a
C) 0.61fλ/a
D) 2.44fλ/a
答案: A
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
12、在光栅常数d=1.8×10-6m的透射光栅中，第三级光谱理论上可观察的最长波长是( )
B) 400nm
C) 600nm
D) 300nm
答案: C
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 4
提示：无
题解：无
13、波长λ=600nm的单色光垂直投射到一光栅上，测得第2级谱线的衍射角为30°，则光栅常数为( )
A) 2.4×10-7m
B) 2.4×10-6m
C) 1.2×10-7m
D) 1.2×10-6m
答案: B
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
14、用600nm的平行光垂直照射一相距0.3mm的双缝。

在干涉图样中，零级亮纹与第二级亮纹的距离为4mm，则屏与缝的距离为( )
A) 1m
B) 0.5m
C) 2m
D) 1.5m
答案: A
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
15、500nm光波垂直入射到每毫米具有500条的透射光栅中，理论上光谱中可观察到的最高级数是( )
A)2
B)3
C)4
D)5
答案: C
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 4
提示：无
16、一单色平行光垂直照射一单逢，若其第三级明纹位置正好和600nm的单色光的第二级明纹位置一样，该单色光的波长为( )
A)428.6nm
B)400nm
C)380nm
D)300nm
答案: A
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
17、用波长为500nm的单色光,垂直照射到一宽度为0.5mm的单缝上,在缝后置一焦距为0.8m的凸透镜,则中央明纹的宽度为( )
A) 1.2cm
B) 0.6cm
C) 1.5mm
D) 1.6mm
答案: D
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
18、波长为520nm的单色光垂直投射到一单缝上，若缝宽为0.2mm,缝后透镜焦距为80cm，则中央明纹宽度为( )
A) 4.16cm
B) 4.16mm
C) 2.08mm
D) 2.08mm
答案: B
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
19、一束白光垂直入射到一光栅上,测得某一光波的三级像与波长480nm的光波的二级像重合,该光波的波长为：( )
A) 100nm
B) 200nm
C) 300nm
D) 320nm
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
20、将三个偏振片平行放置，使它们之间的透射轴方向依次成45°，若用强度为I0的自然光垂直入射第一偏振片，通过第三片的光强是：（）
A)I0
B)I0 /32
C) 3I0 /8
D)I0 /8
答案: D
知识点：9.12、马吕斯定律
难度: 3
提示：无
题解：无
二、判断题
21、两个独立的光源发出的光是相干光。

答案: ×
知识点：9.1、相干光源
难度: 1
提示：无
题解：无
22、相干光源是指频率相同、振动方向相同、初相位相同或相位差恒定的光源。

答案: √
知识点：9.1、相干光源
难度: 1
提示：无
题解：无
23、单色光在折射率为n的介质中通过了L的几何路程，相当于它在真空中通过了nL的几何路程。

答案: √
知识点：9.2、光程和光程差
难度: 2
提示：无
题解：无
24、杨氏双缝实验中，为了增大屏上干涉条纹之间的距离，应增大双缝之间的距离。

答案: ×
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
提示：无
题解：无
25、杨氏双缝实验中，为了增大屏上干涉条纹之间的距离，应减小入射光波的波长。

答案: ×
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
26、杨氏双缝实验中，双缝之间的距离应远远小于双缝到屏的距离。

答案: √
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 3
提示：无
题解：无
27、光源和观察屏与障碍物之间的距离是无限远的衍射称为菲涅耳衍射。

答案: ×
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 1
提示：无
题解：无
28、单缝衍射实验中，当缝宽比入射光波的波长大得多时，衍射现象不显著。

答案: √
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
29、圆孔衍射实验中，当圆孔的半径比入射光波的波长小得多时，衍射现象不显著。

答案: ×
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
30、偏振光的振动方向和光的传播方向构成的平面称为偏振面。

答案: ×
知识点：9.8、自然光和偏振光
难度: 3
提示：无
31、圆孔衍射实验中，孔直径一定时，入射光波的波长越长，艾里斑的半径越小。

答案: ×
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
32、圆孔衍射实验中，入射光波的波长一定时，孔直径越大，艾里斑的半径越小。

答案: √
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
33、光栅衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的总效果。

答案: √
知识点：9.7、光栅衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
34、与振动面垂直且包含传播方向的平面称为偏振面。

答案: √
知识点：9.8、自然光和偏振光
难度: 3
提示：无
题解：无
35、当自然光以布儒斯特角入射时，折射光中只有垂直于入射面的光振动。

答案: ×
知识点：9.9、布儒斯特定律
难度: 3
提示：无
题解：无
36、相干光产生干涉现象时，在空间某点加强的条件是到该点的几何路程相同。

答案: ×
知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度: 2
提示：无
题解：无
37、光源和观察屏与障碍物之间的距离是无限远的衍射称为夫琅禾费衍射。

答案: √
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
38、在双折射产生的两束折射光中，遵守折射定律的光称为非常光。

答案: ×
知识点：9.10、光的双折射
难度: 1
提示：无
题解：无
39、在双折射产生的两束折射光中，不遵守折射定律的光称为非常光。

答案: √
知识点：9.10、光的双折射
难度: 1
提示：无
题解：无
40、一束光线入射各向异性的介质后产生两束折射光的现象，称为双折射。

答案: √
知识点：9.10、光的双折射
难度: 2
提示：无
题解：无
41、以白光照射一单缝，中央明纹宽度最大的是紫光。

答案: ×
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 3
提示：无
题解：无
42、光从空气射向玻璃发生反射时，反射光产生了 的相位突变，这个现象称为半波损失。

答案: √
知识点：9.4、半波损失
难度: 3
提示：无
题解：无
43、劳埃德镜实验证实了光由光疏介质射向光密介质表面发生反射时，反射光会发生半波损失。

答案: √
知识点：9.4、半波损失
难度: 3
提示：无
题解：无
44、半波损失是指光从光密介质射向光疏介质表面发生反射时，反射光产生了π的相位突变的现象。

答案: ×
知识点：9.4、半波损失
难度: 3
提示：无
题解：无
45、劳埃德镜实验的干涉图样与杨氏双缝实验干涉图样一样，均是干涉条纹对称地分布在中央明纹两侧。

答案: ×
知识点：9.3、杨氏双缝干涉 9.4、半波损失
难度: 3
提示：无
题解：无
46、光由光疏介质射向光密介质表面发生反射时，反射光产生大小为π的相位突变的现象称为半波损失。

答案：√
知识点：9.4、半波损失
难度： 3
提示：无
题解：无
47、在旋光现象中，偏振光振动面的旋转具有方向性。

迎着光的入射方向看，振动面按逆时针方向旋转的称为右旋。

答案: ×
知识点：9.13、物质的旋光性
难度: 3
提示：无
题解：无
48、自然光通过偏振片后即成为振动方向平行于偏振片透射轴方向的偏振光，其强度为入射自然光强度的一半。

答案: √
知识点：9.13、二向色性
难度: 3
提示：无
题解：无
三、填空题
49、相干光源是指满足相干条件，即、、的光源。

答案: 频率相同、振动方向相同、初相位相同或相位差恒定
知识点：9.1、相干光源
难度: 1
提示：无
题解：无
50、普通光源的发光过程实际上是组成光源的大量在不同的能级间跃迁的过程。

答案: 原子（或分子）、自发辐射
知识点：9.1、相干光源
难度: 3
提示：无
题解：无
51、在实验室中，从同一普通光源获得相干光源的方法有两种，一种是；另一种是。

答案: 分波阵面法、分振幅法
知识点：9.1、相干光源
难度: 2
提示：无
题解：无
52、光波在介质中传播时，其相位的变化不仅与及有关，而且还与
有关。

答案: 光传播的几何路程、光在真空中的波长、介质的折射率
知识点：9.2、光程和光程差
难度: 2
提示：无
题解：无
53、光波在介质中传播时，就相位变化而言，光在折射率为n的介质中通过长度为L的几何路程，相当于它在真空中通过了的几何路程。

答案: nL
知识点：9.2、光程和光程差
难度: 2
提示：无
题解：无
54、衍射现象是指的现象，衍射是波动所固有的特性之一。

要观察到明显的衍射现象，障碍物的线度必须。

答案: 光波绕过障碍物传播、与光波波长在数量级上相近
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 2
提示：无
55、在实验室中，观察衍射现象的装置一般由、和三部分组成。

答案: 光源、衍射屏、像屏
知识点：9.5、单缝衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
56、圆孔衍射图样中央是一个明亮的圆斑，称为，它集中了大约的衍射光能量。

答案: 艾里斑、84%
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
57、圆孔衍射图样中央是一个明亮的圆斑，称为艾里斑。

艾里斑的大小与成正比、与
成反比。

答案: 入射光的波长、衍射孔的孔径
知识点：9.6、圆孔衍射
难度: 2
提示：无
题解：无
58、在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量只沿着一个固定方向振动的光称为。

答案: 线偏振光或平面偏振光
知识点：9.8、自然光和偏振光
难度: 2
提示：无
题解：无
59、偏振片只允许某一特定方向的光振动通过，这个方向称为偏振片的。

答案: 透射轴或偏振化方向
知识点：9.13、二向色性
难度: 3
提示：无
题解：无
60、自然光通过偏振片后即成为振动方向偏振片透射轴方向的偏振光，其强度为入射自然光强度的。

答案: 平行于、一半
知识点：9.13、二向色性
难度: 3
提示：无
61、当自然光以布儒斯特角入射时，反射光和折射光，成为光振动垂直于入射面的偏振光。

答案: 垂直、反射光
知识点：9.9、布儒斯特定律
难度: 3
提示：无
题解：无
62、一束光线射入各向异性的介质后产生两束折射光线的现象称为双折射。

在双折射产生的两束折射光中，其中一束折射光始终遵守折射定律，称为，当入射光垂直于晶体表面时，这束光一般沿着方向传播。

答案: 寻常光、原入射
知识点：9.10、光的双折射
难度: 3
提示：无
题解：无
63、晶体对的两个光振动具有的性质，称为晶体的二向色性。

答案：互相垂直、选择吸收
知识点：9.11、二向色性
难度： 2
提示：无
题解：无
64、实验发现，在旋光现象中，偏振光振动面的旋转具有方向性。

按其振动面旋转方向的不同，旋光物质可分为和两大类。

答案: 左旋、右旋
知识点：9.13、物质的旋光性
难度: 3
提示：无
题解：无
65、在旋光现象中，偏振光振动面的旋转具有。

迎着光的入射方向看，振动面按方向旋转的称为右旋。

答案: 方向性、顺时针
知识点：9.13、物质的旋光性
难度: 3
提示：无
题解：无
66、光由光疏介质射向光密介质表面发生反射时，反射光产生大小为的相位突变的现象称为半波损失。

知识点：9.4、半波损失
难度： 3
提示：无
题解：无
四、名词解释
67、光的干涉
答案：光的干涉是指满足一定条件的两束光叠加时，在光的叠加区域内，其强度或明或暗呈现稳定分布的现象。

知识点：9.3、杨氏双缝干涉
难度： 3
提示：无
题解：无
68、相干光
答案：频率相同、振动方向相同、初相位相同或相位差恒定的光称为相干光。

知识点：9.1、相干光源
难度： 2
提示：无
题解：无
69、光程
答案：折射率n与光所通过的几何路程L的乘积nL称为光程。

知识点：9.2、光程和光程差
难度： 3
提示：无
题解：无
70、半波损失
答案：光由光疏介质射向光密介质表面发生反射时，反射光产生大小为π的相位突变的现象称为半波损失。

知识点：9.4、半波损失
难度： 3
提示：无
题解：无
71、光的衍射
答案：光的衍射是指光波绕过障碍物传播的现象。

知识点：9.5、单缝衍射
难度： 2
提示：无
题解：无
72、光栅
答案：光栅是一种利用衍射原理制成的光学元件。

知识点：9.7、光栅衍射
难度： 2
提示：无
题解：无
73、偏振光
答案：在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量只沿着一个固定的方向振动，这样的光称为线偏振光或平面偏振光，简称偏振光。

知识点：9.8、自然光和偏振光
难度： 2
提示：无
题解：无
74、双折射
答案：一束光线射入各向异性的介质后产生两束折射光线的现象称为双折射。

知识点：9.10、光的双折射
难度： 2
提示：无
题解：无
75、光轴
答案：在各向异性晶体内有一个特殊的方向，当光沿这个方向传播时不会发生双折射现象，这个特殊方向称为晶体的光轴。

知识点：9.10、光的双折射
难度： 4
提示：无
题解：无
76、二向色性
答案：晶体对互相垂直的两个光振动具有选择吸收的性质，称为晶体的二向色性。

知识点：9.11、二向色性
难度： 3
提示：无
题解：无
77、旋光
答案：当偏振光沿光轴方向通过某些晶体或某些物质的溶液时，其振动面以光的传播方向为轴线发生旋转的现象，称为旋光。

知识点：9.13、物质的旋光性
难度： 2
提示：无
题解：无 五、计算题
78、在杨氏双缝实验中，如果屏幕与双缝相距lm ，两狭缝相距0.2mm ，第4级明条纹到中央明条纹中心的距离为9mm ，求光波波长。

答案：450nm
知识点：9.3、杨氏双缝干涉 难度： 2
提示一：双缝干涉明纹公式λd
D k x ±= 题解：因为λd
D k
x ±= 所以nm m kD d x 450)(105.41
4102.010973
3=⨯=⨯⨯⨯⨯==---λ
79、在单缝衍射实验中，若用钠光（589nm ）灯作为光源，单缝后透镜的焦距为lm ，两个第一级暗
纹之间的距离为2mm ，求单缝宽度。

答案：0.589mm
知识点：9.5、单缝衍射 难度： 3
提示一： 两个第一级暗纹之间的距离就是中央明纹的宽度 提示二：中央明纹的宽度a
f x λ
2=∆
题解：因为a
f
x λ
2=∆
所以mm m x f a 589.0)(1089.510
210589122439
=⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=---λ 80、用一束单色光垂直照射射每厘米具有4500条刻痕的光栅上，现测得其所成三级明纹与入射方
向成45︒角，求该单色光的波长。

答案：524nm
知识点：9.7、光栅衍射 难度： 3
提示一：光栅常数d =
1×10−24500
=2.22×10−6m
提示二： 光栅方程λθk d ±=sin
题解：根据光栅方程λθk d ±=sin 可得：
nm m k
d 5241024.5sin 7=⨯==
-θ
λ
81、强度为I 0的自然光依次通过透射轴互成30°角的两偏振片，其透射光强是多少？ 答案：3I 0/8
知识点：9.11、二向色性 9.12、马吕斯定律 难度： 3
提示一： 自然光通过偏振片后强度为入射自然光强度的一半
提示二：马吕斯定律θ2
0cos I I =
题解：设通过两偏振片后的光强分别为I 1、I 2，
012
1I I =
根据马吕斯定律可得： I 2=I 1cos 230°=12
I 0×(
√32
)2=3
8I 0
82、已知盐酸四环素溶液的旋光率[]11
3203.589dm g
cm 250--⋅⋅=
C nm a 。

若测得厚度为40cm 的该种溶液的旋光角为30°，求溶液的浓度。

答案： 3 g
cm 3⁄
知识点： 9.13、物质的旋光性 难度： 3 提示一： []L c t
100
λ
αϕ= 题解：设溶液的浓度为c ，根据[]L c
t
100
λ
αϕ=可得： c =
100×φ[α]λ
t L =3 ( g
cm 3⁄ )。