《光学》试卷库参考答案及评分标准.

《光学》试题（一）标准答案及评分标准

一、选择题（每小题2.5分，共25分）

1、D

2、A

3、C

4、B

5、B

6、D

7、A

8、C

9、B 10、C

二、填空题（每小题2分，共20分）

① 6.00×10-4

② 2(n-1)h ③ 0.458 ④ 120 ⑤ 250 ⑥ 3:1 ⑦ 8.3% ⑧ 2I 0/3 ⑨ 1.22λ/D ⑩ 56.1%

三、试用作图法找像的位置和大小(5分)

四、论述题(10分)

（1） 同频率

（2）两光波相遇是有固定的位相差 （3）两光波相遇点相同的振动分量

（4）两光波相遇光程差不能太大，要小于光源的相干长度。 （5）两光波相遇点所产生的振动后的振幅不能太悬殊。 评分标准：每小题各占据2分。如没有论述，则酌情扣分。 五．

1．（a ）→x=-20mm 180mm =′=′x

f f x S'=60-180=120mm （实像） （5分）

（b ）x=20mm x'=-180mm （5分）

S'=60-180=240mm （虚像）

2．由于右边321n n n ，故没有额外程差，而左边3221,n n n n 发生额外程差

对于右边 λj R

r n h n j 22

2=2

λ)5+(=25+2

j R

r n j 两式相减，可求得波长 Ο

A R

r n j 6480=5)

r -(=2j 25+2λ

对于左j 级亮纹满足

mm

r n R r j n R r j R r n j j j j 24.4=18

=62

.1×210×10×6480×10+4×4=2+=)21

+(==21

-37-22

222

2

左左左λλ

λλ

3．设光栅常数为d ，可见光谱两面三刀端波长所对应的光栅方程为

760

•=θsin 400•=sin 2211K d K d θ

如果发生重叠是400nm 的二级与760nm 的一级：

1

221/760=sin /800=/400•2=sin θθθθ d

d d

所以不发生重叠。 而当K 1=3 K 1=2时

1

221)(/1520=/760×2=θsin )(/1200=/400×3=sin θθθ nm d d nm d d

发生重叠

发生重叠时，1级光谱的角宽

d d /360=/)400-760(≈θΔ

发生重叠时，

3×400=2×λ λ= 600 nm 所以重叠范围 600～760 nm

4．当晶片引起的位相差对薄些波长形成全波片时，这些波长的光将不能通过系统，即

π2=)-(20K d n n e λ

π

Ｋ的取值范围

7-010×7800)-(d n n e ～7-010

×3900)-(d n n e 即9～17 Ｋ=9时 ΟA l K n n e 7644=9

000688.0=-=

λ09

Å6880=λ10 、Å6755=λ11 、Å5733=λ12、5292=λ13 Å、4987=λ14

Å4587=λ15 Å、4300=λ16 Å、4047=λ17 Å

《光学》试题（二）标准答案及评分标准

一、选择题(每小题2.5分,共25分)

1、B

2、B

3、D

4、C

5、D

6、A

7、A

8、A

9、C 10、D

二、填充题(每小题2分,共20分)

① 4×104

② 840nm ③ 3.0 ④ 2.86 ⑤ 亮点

⑥ 0.6058 ⑦ 2.8×108 ⑧ 小于 ⑨ -2.06×103

⑩ 1.6

三、试用作图法找像的位置和大小(5分)

四、论述题(10分)

（1）区别：干涉包括两种以上因素互相影响，形成相长相消现象上研究相干

光波之间的叠加而引起的光强重新分布的问题。衍射指的是传播不符合几何光学规律的现象。既然衍射光线不按几何规律传播，那么它的光强必然会重新分布，由惠更斯-----菲涅尔原理可知，衍射可看作是无限多个相干光波的叠加。 （2）联系：

这又涉及到干涉的概念。因此，绝对没有单纯的干涉或衍射现象。它们之间是相互关联，相互影响的。它们代表了光波性质的两个方面，在绝大部分显示光的波动性的现象中，干涉和衍射现象是共有的。

（3）在杨氏双缝干涉实验中：入射光入射到双缝，就单缝而言，实际上

是一个衍射问题，但各次波的相干叠加又是干涉问题。而双缝间的相干叠加是一个干涉问题。所以说，杨氏双缝实验是干涉和衍射的综合问题。 评分标准：（1）3分 （2）3分 （3）4分 如论述不清，酌情扣分。

五．.计算题(每题10分,共40分) 1．cm r f 16=)8- (×1

-1.51

-

=n

-n ′

n

- =11 cm r f 24- =n

-n ′n

- =11

cm r f 21=n ′

-n n ′

-

=2

2 cm r f 14-=n ′-n n - =′22 （2分） cm f d 47=+′f -=21Δ

-0.60cm =′=′2Δ

d f x H 0.60cm =Δ=1d f x H .15cm 7=Δ=21f f f .15cm 7-=Δ

′′=′21f f

f （3分）

S=-7.15cm

f

S ′1=S 1-′1 -3.575cm =(-7.15)+7.15-15.7×15.7=+′′=′S f f S S （3分）

2．狭缝经对切透镜成像后成为两个实像狭缝

f S ′1

=S 1-′1 即 f f S ′1=′2

3-1-′1 cm f S 30=′3=′

由于透镜中间被切长a ，相当于狭缝相对上、下两半透镜下、上移动了a / 2，经成像

后两狭缝与像相距a a a a S

S a t 3=+10×2

330

=•′+=

缝宽变为 b b S

S b 2=′=′ 干涉条纹消失条件 λλ

•6a

35

-=

=)t

35-(

′1-L b L b 即 3．

4

.3=10×58905000

1

=1

=sin sin ==sin 8

-K K K K d θθ

λ

θ的最大值

即能得到最大为第三级谱线

09

.5=10×5890)1+30(sin ×50001

=)

sin +(sin =

8

-0Ολ

θθd K