光学考试题汇总1

一、填空题（40分，每小题4分）1．光的相干条件为 频率相同 、 振动方向相同 和 相位差恒定 。

2．在杨氏干涉实验中，双孔距离为0.45mm ，孔与接受屏幕的距离为1.2m ，测得屏幕上10个纹之间的距离为1.5cm ，则对应的光源的波长为 6250o A 3.分解波列的方法有：（1）_____ 分波前法 __（2）____ 分振幅法 _其常见实例有（每种类举例2个）：___分波前法：杨氏干涉和洛埃镜干涉__________分振幅法：薄膜干涉和迈克耳孙干涉______。

4.把直径为D 的细丝夹在两块平玻璃砖的一边形成尖劈形空气层（如图），在钠黄光（λ=0.5893µm ）的垂直照射下形成如图上方所示的干涉条纹，则D= 2.36µm5.在迈克耳孙干涉仪中，反射镜移动了0.33mm ，测得条纹变动了192次，则此光波的波长为 3.438m μ6.在迈克耳孙干涉中，当1M 与'2M 靠得较近且平行时，其干涉条纹的形状为 同心圆环 ，当1M 逐渐向'2M 靠近时，条纹将变得越来越 疏 （填疏或密）；当1M 与'2M 靠得较近，并存在小夹角时，其干涉条纹的形状为 等间隔的平行线 。

7.测的牛顿环从中间数第五环和第十五环的半径分别为mm 7.0和mm 7.1,则透镜的曲率半径为 381mm （设光波波长为m μ63.0）。

8.光的衍射可分为 菲涅耳衍射 和 夫琅禾费衍射 两大类。

9.在多缝夫琅和费衍射中，单缝衍射因子的作用是：__影响强度在各主级强之间的分配_ 。

10.光栅性能的主要标志有_ 色散本领和色分辨本领 ___ ，它们分别与光栅常数d 、缝数N 和衍射光谱的级数j 的关系为 色散本领与光栅常数d 成反比，与衍射光谱的级数j 成正比，与缝数N 无关 ; 色分辨本领与衍射光谱级数k 和缝数N成正比；与光栅常数d 无关。

11.设三角棱镜的顶角为60°，折射率为则最小偏向角为 30°, 此时入射角为 45 。

12.凹面反射镜的半径为40㎝，其焦距为 20cm ，物距为___30cm _____成放大两倍的实像。

13.望远镜的分辨本领与望远镜的直径有关， 物镜 直径越大，分辨本领越 高 。

14.（3分）显微镜由焦距较__短___的物镜和焦距较__长____的目镜相隔一段距离组合而成。

15.若空气中一球形透明体能将平行光会聚于其背面的顶点上，则此透明体的折射率为2 ；一眼镜的度数为200，则其光焦度为 2D 、焦距为 0.516.一列光波从空气（折射率为1.00）射入玻璃（折射率为1.50），其布儒斯特角大小约为570；正入射时，其光强反射率为 4 ，光强透射率为 96 。

17.某透明介质对空气的临界角等于45°,那么光从空气射向介质时的布儒斯特角等于____54°44′_。

18.已知日地距离约为km 8105.1⨯，要求分辨太阳表面相距20km 的两点，望远镜的口径至少要 5.0 m 。

(太阳发出的光波的平均波长为550nm)。

19.一束光强为I 0的自然光，通过两个主截面夹角为300尼科尔棱镜，则出射光的强度为3I 0/8 。

220.一束光强为I0的自然光，通过两个主截面夹角为600尼科尔棱镜，则出射光的强度为1/8 。

21.一束椭圆垂直入射一个偏振片后，其出射光为线偏振光，而后再垂直入射经过一个λ/4片，其出射光一般为椭圆偏振光。

22.在康普顿效应中，设入射线的波长为λ0，沿不同方向的散射线中，除原波长外都出现了波长λ_大于_(大于或小于)λ0的谱线，波长差△λ随散射角θ的增加而__增加_____，波长为λ的谱线强度随θ的增加而___减小____ _。

23.康普顿效应不仅证实了光的量子性，还说明了微观粒子也服从___能量_____和____动量_______守恒定律。

24.相速是指___波面（等相位面）传播的速度___ ,群速是指_____波包中心传播的速度_____25.光电效应实验结果证明，遏止电压与____入射光频率___成线性关系，而与___光强___无关。

26.产生激光的两个必要条件是工作物质实现____粒子数反转___和__光学谐振腔_______。

27.激光光束的主要特性有：_____ 能量在空间高度集中，时间相干性高，光束具有空间相干性28.激光器的基本组成部分有工作物质，光学谐振腔，激励能源29.全息照相分为：____全息记录和波前再现________两步，每一步的光学原理分别是：________全息记录是利用干涉原理，波前再现是利用衍射原理。

30.全息图的衍射场中有三列光波，它们是物光波的再现光波（+1级波）、物光波的共轭波（-1级波）、照直前进的照明光波（0级波）。

二、选择题（共12分）1．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M2移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（A）A. 500nmB. 498.7nmC. 250nmD. 三个数据都不对2．用折射率为1.58的极薄云母片覆盖在双缝干涉实验装置中的一个缝上,发现屏上的干涉条纹移动了7个条纹，已知光波长为550nm，则云母片的厚度为：（A）（A）6.64×10-3mm，（B）6.64×10-5mm，(C) 5.64×10-3mm，(D) 5.64×10-5mm. 3．用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3 mm，在它外边第5个亮环直径为4.6 mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0 m，则此单色光的波长为（B）A. 590.3 nmB. 608.0 nmC. 760.0 nmD. 三个数据都不对4. 两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L变小，则L范围内的干涉条纹( c B )（A）数目增加，间距不变；（B）数目增加，间距变小；（C）数目不变，间距变小；（D）数目减小，间距变大。

5.把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d ，双缝到屏的距离为D (D >>d )，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是( A ) (A) D λ/ (nd ) (B) nD λ/d (C) d λ/ (nD ) (D)D λ / (2nd )6.如果某一波带片对考察点露出前5个奇数半波带，那么这些带在该点所产生的振动的振幅和光强分别是不用光阑时的多少倍？（C ）A. 5、10B. 10 、 50C. 10 、100D. 50 、1007.在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处（ B ）A. 永远是个亮点，其强度只与入射光强有关B. 永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变C. 有时是亮点，有时是暗点D. 以上说法都不对。

8．将波长为λ的单色平行光垂直入射于一个宽度为b 的狭缝。

若对应于夫朗和费单缝衍射的第一最小位置的衍射角θ为π/6，则缝宽b 的大小为 （ C ）（A ）λ/2； （B ）λ； (C) 2λ； (D) 1.43λ.9．一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是（ D ）(A) 绿光 (B) 紫光 (C) 黄光 (D) 红光．10.n 2 = 1 的空气对于 n 1 = 1.5 的玻璃而言，其临界角i c 约为 （B ）A.40°B. 42°C.55°D.56°11.将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n ′（＞n ）的介质中，则 （ B ）A. 凸透镜会聚、凹透镜发散B. 凸透镜发散、凹透镜会聚C. 凸透镜发散、凹透镜发散D. 凸透镜会聚、凹透镜会聚12.由折射率为n = 1.65 的玻璃制成的薄凸透镜，前后两球面的曲率半径均为40cm ，其像方焦距约等于多少cm ？ （D ）A. 20B. 21C. 25D. 3113．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光 ( c )(A) 光强为零；(B) 是部分偏振光。

(C) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； (D) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；14．在真空中的自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，下列叙述中，不正确的说法是：（D ）（A ）反射光线与折射光线互相垂直； （B ）反射光为平面偏振光；（C ）折射光为部分偏振光； （D ）反射光的振动面平行于入射面。

15．在两个共轴平行放置的透振方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为 I 0 ，则该系统的透射光强为 （ C ）A. I 0 / 2B. I 0 / 4C. I 0 / 8D. I 0 / 1616．一束部分偏振光是线偏振光和自然光的混合，它通过一个理想偏振片时，绕光的传播方向转动检偏器一周，发现透过光强的最大值为最小值的7倍，则该光束中线偏振光和自然光强之比为 （ B ）（A ）2； （B ） 3； (C) 5； (D) 7 ． １ i 0 ２17．下列哪一个是朗伯定律的数学表达式？（ A ）A.()0edaI Iαλ-= B. 0e ACdI I-=C. (fI=λ）λ-4 D. Tλm = b18．清晨日出时看到太阳呈红色，这是由于（ C ）A. 光的反射B. 光的折射C. 光的散射D. 光的色散19.关于激光器的特性，在下列各种叙述中正确的（D.）A. 功率大，效率高，单色性好B. 功率大，效率高，方向性好，能量集中C. 效率高，能量集中，单色性好，相干性好D. 方向性好，能量集中，单色性好，相干性好20.全息照相是记录物光波的（C）A. 频率分布和相位分布B. 振幅分布和频率分布C. 振幅分布和相位分布D. 频率分布、振幅分布和相位分布三、简答题：1.简述伽利略望远镜与开普勒望远镜有哪些异同？共同点:①它们的物镜和目镜所组成的复合光具组的光学间隔都等于零。

②二者的横向放大率β都小于1（像是缩小的）。

4分不同点：①开氏的视场较大，而伽氏的视场较小。

②开氏的目镜物方焦平面上可放叉丝或刻度尺，伽氏则不能。

③开氏的镜筒较长，而伽氏的镜筒较短。

④开氏成倒立的像，而伽氏成正立的像等等。

4分2.简述如何检验一束偏振光是椭圆偏振光。

（8分）（1）让待检验的光垂直通过偏振片P1，改变偏振片的透振方向，有消光现象的为线偏振光，强度无变化的为自然光或圆偏振光，强度有变化的为部分偏振光或椭圆偏振光。

4分（2）让待检验的部分偏振光或椭圆偏振光垂直通过λ/4片，并且要求λ/4片的光轴方向与第一步中的偏振片P1产生强度极大或极小的透振方向重合，再在其后平行于P1放置第二个偏振片P2，改变偏振片P2的透振方向，有消光现象的为椭圆偏振光，无消光现象的为部分偏振光。