《光学》期末考试试卷

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基础光学期末试题

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基础光学期末试题(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--西南师范大学期终考试试卷参考答案“ 光学 ”课程 考试试卷A一、选择题1 A2 B3 C4 D5 A 二、是非题1? 2 ? 3? 4? 5? 6? 7? 8? 9? 10? 三、填空题1 12 23 34 45 5四、作图题1题中给出凹面镜,0<r ,又知物高4倍于像高,即4/1=β,所以应有两种情况 2图(a)图(b)物平像平五、计算题1解:人眼看到的是字透过透镜成的像.第一种情况,字在球面的顶点,此次成像物、像重合.字再经过平面折射成像,物距为-20毫米,像距为毫米,由成像公式,得,0203.130.1=---n(1) (4分)第二种情况,字仅通过折射成像,物距为-20毫米,像距为-毫米,成像公式为.0.1206.140.1rn n -=--- (2)(4分)解(1)(2)两方程,得5.1=n , 84.76-=r 毫米. (2分)2解:入射到肥皂水薄膜表面光线的入射角为450,可求出光在膜内的折射角2i .由折射定律,20sin 33.145sin 0.1i ⨯=⨯,解出 0212.32=i ,8470.0cos 2=i . (2分)由于光在空气中的肥皂水膜上表面反射时有π的相位变化,在其下表面反射时无π的相位变化,因此光程差中要计入半波损失,对于相干加强的500纳米的绿光,应满足λλk i d n =-2/cos 222. (3分)作图题2解图a /2/2题意求最小薄厚度,应取0=k ,以各值代入上式,得8470.033.121210500cos 212622⨯⨯⋅⨯=⋅=-i n d λ41011.1-⨯=(毫米). (2分)同一厚度的肥皂水膜,若垂直注视,则1cos 2=i ,此时看到的相干加强的波长??应满足λλ''='-k d n 2/22, (2分)将 2,1,0='k 代入上式发现,仅当0='k 时λ'才落在可见光范围内,以0='k 代入,求得3.590='λ纳米,为深黄色的光. (1分) 可见,从不同方向观看,可以呈现不同颜色,这一现象也表现在一些鸟的羽毛薄膜上.有时从不同方向观看羽毛,颜色不同,这是一种薄膜干涉现象.3解:根据题意可有2.01=d k λ,3.02=dk λ,112=-k k ,nm 600=λ. (1)由上面诸方程可解得d =6微米,k 1=2,k 2=3. (3分) (2)第四级缺级,故d =4a ,得缝宽a =微米. (3分) (3)光栅光谱的最大级次为d /?=10,由于缺级级次为±4和±8,第十级的衍射角为900,事实上也不能出现,故屏幕上出现的干涉主极大级次为0、±1、±2、±3、±5、±6、±7、±9,共15个干涉主极大. (4分)4、解:21I I =(2分) 01o 212834330cos I I I I === (2分) 02o 2233294330cos I I I I === (2分)03o 234128274330cos I I I I === (2分) 1282704=∴I I (2分)西南师范大学期终考试试卷参考答案“ 光学 ”课程 考试试卷B一、选择题1 D2 D3 D4 D5 D 二、是非题1? 2 ? 3? 4? 5? 6? 7? 8? 9? 10? 三、填空题1 12 23 34 45 5 四、作图题1题中给出凹面镜,0<r ,又知物高4倍于像高,即4/1=β,所以应有两种情况 2图(a)图(b) 主五、计算题1 解:已知玻璃板的折射率5.1=n ,板厚.5mm d =物体S 经玻璃板两次折射成像,第一次以O1为原点, 向右为正, 物距s =-a ,曲率半径r =?,代入成像公式得00.11=--'a s n解得第二次成像,以O2,12d na d s s --=-'= 代入成像公式得,01=---'d na n s解得).(n da s +-='小物体的像向着玻璃板移动了).(35)5.111(5)11()(mm n d d s a s =-⨯=-=-'-=∆2解:(1)m 11.010210550210249k =⨯⨯⨯⨯⨯=∆∴=--x d kD x λ(2)0)(12=-+-e ne r rm 10828.358.0106.6)1(6612--⨯=⨯⨯=-=-n e r r 96.61055010828.39612=⨯⨯=-=∴--λr r k3解:根据题意可有.1na s -='计算题图11 2.01=d k λ,3.02=d k λ,112=-k k ,nm 600=λ.(1)由上面诸方程可解得d=6微米,k 1=2,k 2=3.(2)第四级缺级,故d =4a ,得缝宽a =1.5微米.(3)光栅光谱的最大级次为d/?=10,由于缺级级次为±4和±8,第十级的衍射角为900,事实上也不能出现,故屏幕上出现的干涉主极大级次为0、±1、±2、±3、±5、±6、±7、±9,共15个干涉主极大.。

大学物理期末考试卷(光学)

大学物理期末考试卷(光学)

东 南 大 学 考 试 卷(A 卷)课程名称 基础物理学(II)考试学期12-13-2得分适用专业考试形式闭卷考试时间长度 120分钟4. 设星光的中心波长为550 nm ,用一台物镜直径为1.20 m 的望远镜观察双星时,能分辨的双星的最小角间隔δθ 是( )。

(A) 3.2 ×10-7 rad (B) 5.4 ×10-7 rad (C) 1.8 ×10-7 rad (D) 5.6 ×10-7 rad5. 波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d 、总缝数为N 的衍射光栅上,则第k 级谱线的半角宽度∆θ ( )。

(A) 与该谱线的衍射θ 角无关; (B) 与光栅常数d 成正比; (C) 与光栅总缝数N 成反比; (D) 与入射光波长λ 成反比。

6. 某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1=450 nm 和λ2=750 nm 的光谱线,在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,则重叠处λ2谱线的级数将是( )。

(A) 2 ,5 ,8 ,11...... (B) 3 ,6 ,9 ,12......(C) 2 ,4 ,6 ,8 ...... (D) 5 ,10 ,15 ,20 ...... 7. 连续谱X 射线射到某晶体上,对于间距为d 的平行晶面,相邻两晶面间反射线能产生干涉加强的最大极限波长为( )。

(A) d / 4 (B) d / 2 (C) d (D) 2d 8. 一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是( )。

一、单项选择题(每题3分,共24分)1. 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的距离为( )。

(A) 1.5 λ (B) 1.5 n λ (C) 1.5 λ/ n (D) 3 λ2. 在玻璃(折射率n 2=1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2=1.38)薄膜作为增透膜,为了使波长为500 nm (1nm=10-9 m )的光从空气正入射时尽可能少反射,MgF 2薄膜的最小厚度应是( )。

大学物理--光学期末试卷答案

大学物理--光学期末试卷答案

1单选(2分)在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹。

若在两缝后放一个偏振片,则得分/总分•A.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱•B.无干涉条纹•C.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强•D.干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱正确答案:A你没选择任何选项2单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:A你没选择任何选项3单选(2分)用单色光做杨氏双缝实验,如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上,此时中央明纹的位置将:得分/总分•A.向上平移,且间距改变•B.向上平移,且条纹间距不变•C.不移动,但条纹间距改变•D.向下平移,且条纹间距不变正确答案:D你没选择任何选项4单选(2分)关于普通光源,下列说法中正确的是:得分/总分•A.普通光源同一点发出的光是相干光•B.利用普通光源可以获得相干光•C.两个独立的普通光源如果频率相同,也可构成相干光源。

•D.两个独立的普通光源发出的光是相干光正确答案:B你没选择任何选项5单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:A你没选择任何选项6单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:C你没选择任何选项7单选(2分)严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时,干涉圆环的半径将:得分/总分•A.不变•B.变大•C.消失•D.变小正确答案:B你没选择任何选项8单选(2分)有两个几何形状完全相同的劈尖:一个由空气中的玻璃形成,一个由玻璃中的空气形成。

当用相同的单色光分别垂直照射它们时,从入射光方向观察到干涉条纹间距得分/总分•A.两劈尖干涉条纹间距相同•B.玻璃劈尖干涉条纹间距较大•C.空气劈尖干涉条纹间距较大•D.已知条件不够,难以判断正确答案:C你没选择任何选项9单选(2分)在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为的方向上,若单缝处波面可分成4个半波带,则缝宽度a等于得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项10单选(2分)设星光的有效波长为550 nm ,用一台物镜直径为1.20 m的望远镜观察双星时,能分辨的双星的最小角间隔是得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项11单选(2分)波长为550nm的单色光垂直入射到光栅常数为的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为得分/总分•A.1•B.2•C.4•D.3正确答案:A你没选择任何选项1/3•C.1•D.1/4;正确答案:A你没选择任何选项13单选(2分)光强为的线偏振光通过偏振片P,如果P的偏振化方与线偏振光的振动振方向夹角为30度,则光通过P后的光强为.得分/总分•A.3/4利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长。

光学试卷及答案

光学试卷及答案

<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度 D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的2倍倍倍倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V0> Ve,n<neB.正晶体,V0> Ve, n.> neC.负晶体,V0< Ven.> neD.正晶体,V0< Ve, n> ne二.填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为 ,则此单色光的波长为① mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为②3.用镜头焦距为50mm的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为×106m,离地球距离为×108m,则底片上月球像的直径为③ mm4.一焦距为-60mm的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为平凸透镜前面120mm处,则系统的有效焦距为④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7.已知某玻璃的折射率为,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦ 8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30?转到45?,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四. 试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f ?=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=和n 4=. 1与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 3 n 4的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠? 二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0?, 90? 的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e =, n o =.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/( φ1φ2)C.两透镜之间的距离?d<(φ1+φ2)/( φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大,波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A.e光主平面一定在入射面内B.e光主平面与e光的振动方向垂直C.O光主平面与O光振动方向平行D.O光主平面是O光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1.如果法布里珀罗干涉仪两反射面之间的距离为,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为①2.在一个折射率为的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm的光产生相消干涉,而波长为700nm的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为② nm3.一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为③4.双凸透镜的折射率为,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在④ cm处5.一波长为624nm的平面波垂直地照射到半径为2.09mm的圆孔上, 用一与孔相距1m的屏截断衍射花样,则发现中心点出现⑤6.单色平行光垂直地入射到一缝距d为的双缝上,在缝后距其为D处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为,如果原来D>>d,现将幕移到后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’为 ,则光波波长为⑥ um7.有一厚度为5cm,极板间距离为1mm的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间,其中所盛液体的K为1410-⨯2V2。

复旦大学光学期末试卷

复旦大学光学期末试卷

复旦大学光学期末试卷
一、选择题(每小题3分,共18分)
1、一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂直方向上作微小移()
A、作与光栅移动方向相同方向的移动
B、作与光栅移动方向相反方向的移动
C、中心不变,衍射图样变化
D、没有变化
2、迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n,厚度为h的透明介质片,放入后,两光束的光程差改变量为()
A、2(n-1)h
B、2nh
C、nh
D、(n-1)h
3、波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,要使反射光线得到增加,薄膜的厚度应为:()
A、1
B、2
C、3
D、4
4、屏上得到单缝夫琅和费衍射图样,当入射光波长变大时,中央最大值的宽度:()
A、变小
B、变大
C、不变
5、晴朗的天空所以呈浅兰色,清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红色,其原因为:()
A、太阳光被大气所吸收
B、太阳光被大气所色散
C、太阳光被大气所偏振
D、太阳光被大气所散射
6、左旋圆偏振光垂直通过波片后,其出射光的偏振态为:()
A、右旋椭圆偏振光
B、右旋圆偏振光
C、左旋椭圆偏振光
D、左旋圆偏振光满。

光学试卷及答案

光学试卷及答案

<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为1.337)A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的A.1/2倍B.1倍C.2倍D.4倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V0> V e ,n<n eB.正晶体,V0> V e, n.> n eC.负晶体,V0< V e n.> n eD.正晶体,V0< V e, n> n e二.填空(每小题2分,共20分)1. 从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 远的幕上,若此两狭缝相距为0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为 ① mm2. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d 的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为 ②3. 用镜头焦距为50mm 的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm4. 一焦距为-60mm 的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为 1.5平凸透镜前面120mm 处,则系统的有效焦距为 ④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为0.25mm 的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7. 已知某玻璃的折射率为1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30︒转到45︒,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长3.50m,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为0.1650m -1 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四.论述题(10分)试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f '=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=1.50, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=1.50和n 4=1.75. 平凸透镜 与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为 1.62的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠? ↔二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为0.04毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0︒, 90︒的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e=1.6584, n o=1.4864.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/(φ1φ2)C.两透镜之间的距离 d<(φ1+φ2)/(φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大,波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4. 右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A. e 光主平面一定在入射面内B. e 光主平面与e 光的振动方向垂直C. O 光主平面与O 光振动方向平行D. O 光主平面是O 光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1. 如果法布里 珀罗干涉仪两反射面之间的距离为1.00cm,用波长为500nm 的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为 ①2. 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm 的光产生相消干涉,而波长为700nm 的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为 ② nm3. 一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm 处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为 ③4. 双凸透镜的折射率为1.5,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm 处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在 ④ cm 处5. 一波长为624nm 的平面波垂直地照射到半径为2.09mm 的圆孔上, 用一与孔相距1m 的屏截断衍射花样,则发现中心点出现 ⑤6. 单色平行光垂直地入射到一缝距d 为1.1297mm 的双缝上,在缝后距其为D 处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为0.5362mm,如果原来D>>d ,现将幕移到50.00cm 后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx ’ 为0.8043mm ,则光波波长为⑥ um7. 有一厚度为5cm ,极板间距离为1mm 的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间,其中所盛液体的K 为2.131410-⨯cm 2/V 2。

光学试卷3、4+答案

光学试卷3、4+答案

光学期末考试试卷(3)一、填空(共20分,每空2分)1、在空气中频率为5×1014Hz 的单色光,进入某种透明介质后波长变为400nm ,则此介质的折射率为 ,光在介质内的传播速度为 。

2、设计一架5倍的望远镜,已有一块焦距为50cm 的凸透镜作为物镜,当制成开普勒型望远镜时目镜的焦距为 cm ,镜筒长为 cm 。

3、凹球面镜的曲率半径r=24厘米,它的焦距f=______ 厘米,若有一小物体放在曲率中心处,其像成在 。

4、当用曲率半径不等的一双凸薄透镜在空气中对一实物成像。

若先后使透镜两面向物(物距不变),两次成像大小 ,位置 (变或不变)。

5、尼科耳棱镜是产生一束光振动方向位于主截面的 光的器件。

6、对于一定的金属,入射光有一极限频率υo ,当入射光频率 (低或高)于这个频率时,不论光强度多大,照射时间多长,都没有光电子产生。

二、选择题(每题3分)1、由凸面镜构成的像相对于物通常是( ) A 、倒立虚象 B 、倒立实象 C 、缩小的正立虚象 D 、放大的虚象2、显微镜由焦距为30mm 的物镜和焦距为5mm 的目镜构成,镜筒的有效长度为0.2m ,则该显微镜的放大本领为( )A 、333B 、286C 、185D 、120 3、对应于л/2位相差的光程差是( )A 、λB 、λ/2C 、λ/4D 、2λ 4、、在弗朗和费单缝衍射中,如果使缝宽b 增大,则中央明纹的宽度将( )A. 变窄B. 变宽C. 不变D. 和缝宽相等 5、波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b ,总缝数为N ,光栅常数为d 的光栅上,其光栅方程为( )A 、λθk b =sinB 、()λθk b d =-sinC 、λθj d =sinD 、λθj Nd =sin 6、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置,并从上向下观察,观察到有许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点为( )A 、接触点是明的,明暗条纹是等距离的同心圆环B 、接触点是明的,明暗条纹是不等距离的同心圆环C 、接触点是暗的,明暗条纹是等距离的同心圆环D 、接触点是暗的,明暗条纹是不等距离的同心圆环7、杨氏实验装置中,两狭缝的间距为0.10cm ,在80.0cm 远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm ,则照亮狭缝的光波波长应为( )A 、400nmB 、500nmC 、600nmD 、700nm8、有两列频率相同的光波在空间相遇叠加后,若产生干涉,应具备的条件是( )。

云南师范大学《光学》期末试卷A卷及答案

云南师范大学《光学》期末试卷A卷及答案

云南师范大学《光学》期末试卷A卷及答案《光学》试卷学院:专业:年级:学号:姓名:分)1、单色光从空气射入水中,问频率、波长、波速是否改变,如何改变?()A、频率、波长和波速都变小B、频率不变,波长和波速都变大C、频率不变,波长和波速都就变小D、三者都不变2、相干光波的条件是振动频率相同,位相差稳定以及()A、传播方向相同B、振幅相同C、振动方向相同D、位置相同3、两条狭缝相距2mm,离屏300cm,用600nm的光照射时,相邻干涉条纹的间距是多少?(视为扬氏双缝,以毫米为单位)。

()A、4.5B、0.9C、3.12D、5.184、在研究衍射时,可按光源和所研究的点到障碍物的距离,将衍射分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射两类,其中夫琅和费衍射为:()A、光源到障碍物有限远,所考查点到障碍物无限远。

B、光源到障碍物无限远,所考查点到障碍物有限远。

C、光源和所考察点的到障碍物的距离为无限远。

D、光源和所考察的点到障碍物为有限远。

5、若白光入射到衍射光栅上,则第一级光谱中偏离中心最远的光是()A、蓝光B、黄光C、绿光D、红光10物理<>(A)卷第1页共6页6、与光的起偏振角入射,从一透明物质表现反射时,下面说法中正确的是()A、反射光与折射光是平行的B、反射光与入射光垂直C、反射光不偏振D、折射光线与反射光线夹角度。

27、有两种介质,折射率分别为n1和n2,当自然光从第一种介质入射到第二种介质时,起偏角为i0,,当自然光从第二种介质入射到第一种介质时,起偏角为i10,如果i0>i10,那么,哪一种介质是光密介质?()A、第一种介质是光密介质B、第二种介质是光密介质C、二种都可能是D、不能确定8、强度的I0的平面偏振光入射到偏振片P上,偏振片的透振方向与入射平面偏振光的振动方向夹角是60°,则经偏振片后的光强应为多少?()A、I2B、I30C、I4D、A、B、C都不对009、下列说法正确的是()A、凸透镜一定会聚,凹透镜一定发散B、入射角大于某一值时就一定会发生全反射C、相干光才能叠加,非相干光不能叠加D、A,B,C都不正确10、薄透镜作图法中,当透镜两侧介质的折射率不相同时,则三条光线的作图法中不能成立的是()A、平行过焦B、过焦平行C、过心不变D、无法判断得分评卷人二、填空题(每小题3分,共15分)1、二束光波在空间某点相遇,光程差与位相差的关系是ΔФ=2、二束相干光叠加后的总光强可表示为3、夫琅和费单缝衍射实验中,当缝沿着垂直于缝的方向上下平移时,L2焦平10物理<>(A)卷第2页共6页面上的衍射图案将(填“变”或“不变”)。

光学试卷(A)含答案

光学试卷(A)含答案

江 苏 大 学 试 题(2016 -2017 学年第 二 学期)课程名称 光学(A ) 开课学院 理学院使用班级 15级物理学专业 考试日期2017.6.15江苏大学试题第2页江苏大学试题第3 页11、尼科耳棱镜的起偏原理是_____双折射____和全反射。

12、光电效应实验结果证明,遏止电压与__光频__成线性关系,而与光强无关。

三、作图题(每题2分):1、夹角为60°的两平面镜的角平分线上有一物点A,作出它的所有象点。

2、已知球面镜的顶点和球心,作出物AB的象。

3、已知空气中薄透镜的焦点,作出物QP的象。

4、已知系统的基点H、H′、F、F′,作出物AB的象。

5、牛顿环是由平凹透镜和平板玻璃组成,作出干涉环的分布,并指出零级条纹的位置。

6、作出自然光通过由方解石制成的渥拉斯顿棱镜的光线与偏振态。

四、计算题(每题10分):1、把一个物体放在一个凸透镜左方20cm 处,此透镜的焦距为10cm ,把第二个凸透镜放在第一个凸透镜右方30cm 处,焦距为12.5cm ,求最后象的位置。

解:第一次成象s 1=-20cm ,1f '=10cm代入 111111f s s '=-' 得 1s '=20cm 第二次成象s 2=-10cm ,2f '=12.5cm代入 222111f s s '=-' 得 2s '=-50cm最后象点与物点重合2、波长为6000Å的光照射到间距d =0.3mm 的杨氏双缝上,求:(1)距双缝100cm 处的光屏上,第二级与第三级两暗条纹间的距离为多少?(2)距离中央亮条纹10mm 处的P 点是明还是暗? 解:(1) Δy =dD λ= 2mm(2) 当y=10mm 时,相干光在P 点的程差Ddy=∆=30000Å由明纹条件Δ=k λ 得5=∆=λk ,P 点为第五级明纹3、一单色平行光垂直照射单缝,产生夫琅和费衍射,若其第三级明纹位置恰好与6000Å的第二级明纹位置重合,求前一种单色光波长。

光学试卷打印

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一、填空1、光的折射定律(1) (2)2、发生全反射的条件为(1) (2)3、费马原理4、用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法:当β>0时 β<0时5、物、像位置相对于光学系统的 来确定的称为牛顿公式,相对于光学系统的 来确定的称为高斯公式,如已知光学系统的物、像方的介质折射率分别为n 及n`,则理想光学系统中两焦距间的关系为6、光学系统的垂轴放大率β、轴向放大率α及角放大率γ之间的关系为7、一光学系统由焦距分别为:`,`,2211f f f f 和的两光组组成,两光组间光学间隔为∆=21`F F ,则组合系统的物、像方焦距分别为8、平面反射镜成像的垂轴放大率为 ,物像位置关系为 ,如果反射镜转过α角,则反射光线方向改变9、限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为 ,限制成像范围的光阑称为 , 经前面光组在光学系统物空间所成像称为 ,经后面光组在光学系统的像空间所成的像称为 ,主光线是指过 中心的光线10、单色光成像会产生性质不同的五种像差,分别为 ,白光产生的色差有两种,即1、厦门大学《工程光学》课程试卷物理与机电学院机电系三年级测控/机电专业主考教师:张建寰 试卷类型:(试卷)二、计算题1、 一厚度为200mm 的平行平板玻璃,n=1.5,其下面放一直径为1mm 的金属片,若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径为多少?2、 一束平行光束入射到一半径为r=30mm ,折射率n=1.5的玻璃球上,球的一半镀反射层,光从未镀侧入射,求平行光束的会聚点位置,并判断像的虚实。

3、 一光学系统由两薄透镜组组成,焦距分别为mm d mm f mm f 350,50,10021===,一物位于离第一透镜250mm 处,求光学系统所成像位置及垂轴放大率。

4、 如图所示的光学测微系统,光学透镜的焦距为`f ,当聚焦光斑在标尺上刻度为y 时,试推导其测量微小角位移原理。

大学物理期末考试题(光学)

大学物理期末考试题(光学)
武汉大学物理科学与技术学院 2007—2008学年第一学期
大学物理(下)(强物理类)期末考试试卷 (B)
一、选择题(每小题4分,共5小题,20分)
1、 在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为
3λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半
波带数目为( )
(a) 2个
大学物理(下)(强物理类)期末考试试卷 (A)参考答案及评分标 准
一、选择题(每小题4分,共5小题,20分) 1~5题答案:B E C D A 二、填空题(6~13每小题3分,14题6分,合计30分) 6题答案:100nm 7题答案: 8题答案:米 9题答案:
10题答案: 11题答案: 12题答案:10条 13题答案:9.3或9.4 14题答案:电子动能, 动量
9、在两个正交的偏振片之间再插入一个偏振片,该偏振片的透振方
向与第一个偏振片的夹角为,入射自然光的光强为,则透射光的光强为

10、一列固有长度长为的火车,以高速通过一个固有长度为的大
桥,火车上的观察者测得火车通过大桥所需的时间为

11、实验室中观察到静止质量均为的两个粒子,同时相对于实验室 以0.8C的速度相向飞行,并作完全非弹性碰撞,碰撞后结合为一个新粒 子。则该新粒子的静止质量为:
2007—2008学年第一学期
大学物理(下)(强物理类)期末考试试卷 (A)
院系
专业
姓名
学号
.
一、选择题(每小题4分,共5小题,20分)
1、右图所示是迈克耳逊干涉仪的光路图及其干涉图照片,S是单色 点光源,M1、M2是两个平面反射镜。下列说法正确的是:( )
M1 M2 S 第1题图
A、这是等倾干涉图,M1、M2不严格垂直,中间条纹的干涉级次 较高;

光学考卷2010-2011-1(B)

光学考卷2010-2011-1(B)

学院 物信学院 出卷教师 熊学辉 系主任签名 班级编号及人数 B09071031(25)江汉大学2010——2011 学年第 1学期考试 试 卷课程编号: 课程名称: 光学试卷类型:、 卷 考试时间: 120 分钟一、填空题(本大题共15小题,每题2分,共30分) 1. 单色光通过一尼科尔棱镜N1,然后射到杨氏干涉实验装置的两个细缝上,尼科尔棱镜N1的主截面与图面应成________角度才能使光屏上的干涉暗条纹最暗2. 衍射光栅主极大公式(a +b) sin θ=±k λ,k =0,1,2.在k =2 的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差=_________________.3. 一束自然光自空气入射到折射率为1.40 的液体表面上,若反射光是线偏振的,则折射光的折射角为______________.4. 若对应于衍射角Φ =30°,单缝处的波面可划分为4 个半波带,则单缝的宽度a =______λ ( λ为入射光波长).5. 可见光的波长范围是400 nm ─ 760 nm .平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第_______级光谱.6. 显微镜的数值孔径nsinu=1.0,如用波长为500纳米的光源照明,则显微镜能分辨的两物点之间的最小距离为________7. 用波长为600纳米的单色光照射迈克耳孙干涉仪,产生等倾干涉圆条纹。

移动动镜使视场中央有100个条纹冒出,则动镜移动的距离为 毫米。

8. 在几何光学系统中,唯一能完善成像的是________9. 在实际光学系统中,成理想像的条件是_________10. 设将照相机的光圈数为从1.4调到2,胶片上的照度的变化是________ 11. e 光的主折射率是指e 光的传播方向_______ ( 垂直/平行)光轴时对应的折射率.12. 在劈尖所生成的等厚干涉图样中,若劈尖的顶角加大,则干涉条纹间距将______.13. 在设计几何光学系统时,要协调好两类矛盾,成理想像的近轴条件会限制_________ ;同时成理想像的近轴条件还会限制分辨本领.14. 凸面半径为10米的平凸透镜,反射光中观察到牛顿环某暗环的直径为6毫米,由此环纹向外数,第五暗环的直径为12毫米,则单色光的波长为 纳米。

物理光学理论测试题

物理光学理论测试题

物理光学理论测试题1. 简答题:a) 什么是光的折射?简要解释折射现象并给出折射定律的表达式。

b) 什么是光的干涉?简要解释干涉现象并解释什么是相干光。

c) 什么是光的衍射?简要解释衍射现象并说明夫琅禾费衍射公式的意义。

d) 什么是光的偏振?简要解释偏振现象并解释为什么只有偏振光才能进行布儒斯特角的实验。

2. 计算题:a) 一束入射光波长为500 nm的平行光垂直射入一均匀介质(折射率为1.5),计算折射光的波长。

b) 一束入射光以45°角射入一个厚度为1.0 mm的空气缝隙,缝隙两侧为折射率为1.5的介质。

计算该光的相位差和干涉条纹间距。

c) 一束入射光波长为600 nm的平行光垂直射入一宽度为0.2 mm的单缝开口,并以距缝隙10 cm的屏幕接收。

计算屏幕上的夫琅禾费衍射条纹间距。

d) 一束入射光通过一个偏振片后变为线偏振光,偏振片的透过轴与入射光的方向夹角为30°。

计算透过光的振动方向。

3. 应用题:a) 用双缝干涉装置测量出两个缝隙间距为0.5 mm,其中缝隙到屏幕的距离为2 m,屏幕上干涉条纹的间距为1 cm。

计算出入射光的波长。

b) 你从一部电影中得知,电影院的屏幕宽度为12 m,在观众位置处的两个观测点之间的距离为20 m,且两个观测点上屏幕上干涉条纹的间距为2 mm。

请计算该电影投影所用的光的波长。

4. 解答题:请详细阐述什么是植物光合作用,并解释不同波长的光对光合作用的影响。

5. 分析题:请解释为什么天空是蓝色的,并探讨为什么日出和日落时天空呈现出红色或橙色的现象。

6. 论述题:请列举并分析几种常见的光学器件,并解释它们在现代生活中的应用。

7. 论证题:请论证为什么非球面透镜的成像品质比球面透镜更好,并给出适当的理论解释。

以上为物理光学理论测试题的各个部分,请根据要求完成答题。

光学试卷库

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<光学>期终试卷(一)选择题(每小题2.5分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是 A.频率; B.波长 C.速度; D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为 1.337) A.红色 B.紫红色 C.绿色 D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ 与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度 D,入射光的强度7.与颜色球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P 点的合振动之振幅等于第一个半波带在P 点产生的振动之振幅的 A.1/2倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V > V e ,n <n eB.正晶体,V 0> V e , n 0.> n eC.负晶体,V 0< V e n.0> n eD.正晶体,V 0< V e , n 0> n e二.填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 远的幕上,若此两狭缝相距为0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为 ① mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d 的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为 ②3.用镜头焦距为50mm 的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm4.一焦距为-60mm 的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为1.5平凸透镜前面120mm 处,则系统的有效焦距为 ④ mm5.波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为0.25mm 的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上6.中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7.已知某玻璃的折射率为1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦8.两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30︒转到45︒,则透射光光强将由原来的I 0变为 ⑧ 9.人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10.一玻璃管长3.50m,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为0.1650m -1 则透射光强度的百分比为 ⑩四.论述题(10分) 试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f'=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=1.50, 平板玻璃板由两部分组成:3=1.50和n4=1.75. 平凸透镜n1与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为34. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j级亮条纹的半径r j=4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠?二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为0.04毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0︒, 90︒的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e=1.6584,n o=1.4864.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/( φ1φ2)C.两透镜之间的距离 d<(φ1+φ2)/( φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样作与光栅移动方向相同的方向移动作与光栅移动方向相反的方向移动中心不变,衍射花样变化没有变化随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响6.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大,波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的7.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对8.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A.e光主平面一定在入射面内B.e光主平面与e光的振动方向垂直C.O光主平面与O光振动方向平行D.O光主平面是O光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1.如果法布里 珀罗干涉仪两反射面之间的距离为 1.00cm,用波长为500nm 的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为 ①2.在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm 的光产生相消干涉,而波长为700nm 的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为 ② nm3.一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm 处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为 ③4.双凸透镜的折射率为1.5,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm 处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在 ④ cm 处5.一波长为624nm 的平面波垂直地照射到半径为2.09mm 的圆孔上, 用一与孔相距1m 的屏截断衍射花样,则发现中心点出现 ⑤6.单色平行光垂直地入射到一缝距d 为1.1297mm 的双缝上,在缝后距其为D 处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为0.5362mm,如果原来D>>d ,现将幕移到50.00cm 后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’ 为0.8043mm ,则光波波长为 ⑥ um7.有一厚度为5cm ,极板间距离为1mm 的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间,其中所盛液体的K 为2.131410-⨯cm 2/V 2。

《光学》A卷参考答案

《光学》A卷参考答案

2008—2009学年第1学期《光学》试卷A卷参考答案一.填空题(35分)1.(5分)光的频率为ν,则每个光子的能量为__hν_____,动量为___ hν/c______。

光具有__波粒_二象性,光的干涉、衍射、偏振表明光具有___波动______性,光电效应表明光具有____粒子_____性。

2.(4分)折射率是表征介质光学性质的重要参量,它决定于光波在介质中的___传播速度______。

光在某种介质中的传播速度是υ,则光在这种介质中的折射率是__/cυ_______。

不同波长的光在同种介质中具有不同的折射率,当白光入射玻璃时,______红___光的折射角最大,___紫______光的折射角最小。

3.(4分)自然光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质,设n1>n2,发生全反射时临界角为_____sin-1(n2/n1)_______,反射光为线偏振光时入射角为_____tan-1(n2/n1)______________。

4.(2分)透镜成像的高斯公式和牛顿公式分别是___''1f fs s+=____和___''xx ff=_______。

5.(3分)一块菲涅尔波带片包含20个半波带,其中偶数半波带被遮挡,奇数带全部开放,经波带片后轴上场点的光强与自由传播时光强之比为__400:1________。

6.(4分)圆偏振光或者椭圆偏振光可以看作是由相互垂直的两线偏振光合成,若两线偏振光的振幅不同,振动矢量位相相差/2π,则合成的光是___右_______旋_正椭圆___偏振光。

若两线偏振光振幅相同,则合成的光是___右_______旋____圆______偏振光。

7.(3分)等倾干涉产生的干涉条纹形状是__同心圆环________,中央级数____高______,边缘级数_____低_____。

8.(3分)光垂直入射一尖劈型空气薄膜,产生的干涉条纹的形状是_亮暗相间的平行直线____,条纹__平行______于尖劈的交棱,两相邻亮纹对应的薄膜厚度之差为___/2λ_______。

光学考试试卷(附答案)

光学考试试卷(附答案)

光学考试试卷(附答案)班级姓名学号成绩题号一二三四总分得分本题得分一、填空题(本大题共9 题,每题 2 分,共 18 分)1 .在几何光学系统中,唯一能够完善成像的是系统,其成像规律为。

2.单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中,当把下面一块平板玻璃缓慢向下移动时,则干涉条纹,明暗条纹的间隔。

3 .在夫琅和费单缝衍射中,缝宽为b,缝屏间距为L ,波长为,零级条纹的宽度为,一级暗条纹的宽度为。

4.曲率半径为R 的凹球面镜的焦距为,若将球面镜浸入折射率为该系统的焦距为。

5.在光栅衍射中,第三级缺级,则光栅常数与缝宽的比为n 的液体内,;还有第级主极大缺级。

6.在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上的的 P 点,孔径越小,波带数越P 点离圆孔越近,波带数越。

;对给定7.当物处于主光轴上无穷远处,入射光线平行于主光轴,得到的像点称为;在通常情况下,薄透镜成像的高斯公式是8.主平面是理想光具组的。

一对共轭平面;节点是理想光具组的一对共轭点。

9.在洛埃镜实验中,将屏移至与玻璃平板相接触,则在接触处出现的是条纹,这一事实证实了。

本题得分二、选择题(本大题共10 题,每题 3 分,共 30 分)题号12345678910得分1.用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时,圆孔轴线上P 点的明暗决定于(A )圆孔的直径;( B )光源到圆孔的距离;(C)圆孔到P 点距离;( D)圆孔中心和边缘光线到P 点的光程差2.一发光点位于凹球面镜前40cm 处,镜面曲率半径为16cm,则象距为(A ) -10cm;(B)-20cm;(C)-30cm;(D)-40cm3.为了测定金属丝的直径,可把它夹在两平板玻璃的一端,测得两相邻干涉条纹的间距为d,若金属丝与劈尖的距离为 L ,所用单色光的波长为,则金属丝的直径为(A ) L /d;( B ) d/L ;(C) d/2L ;(D )L /2d4.在夫琅和费双缝衍射中,零级包迹中含有11 条干涉条纹,必须满足下列条件(缝宽为b,缝间不透明部分为a)(A ) a=2b;(B)a=3b;(C)a=4b;(D)a=5b5.一双凹透镜折射率为n,置于折射率为n 的介质中,则下列说法正确的是(A )若 n> n,透镜是发散的;(B)若n>n,透镜是会聚的;(C)若n>n,透镜是发散的;( D)双凹薄透镜是发散的,与周围介质无关6.空气中,薄透镜的横向放大率为(A ) f/x ;(B)x/f;(C)-f/x;(D)-x/f7.在玻璃表面镀上一层透明的MgF 2( n=1.38 )薄膜,对于波长为的入射光,增透膜的最小厚度为(A ) /2;(B)/4;(C)/2n;(D)/4n8.夫琅和费单缝衍射中,零级中央亮条纹的光强为I 0,光波波长为,当缝两边到屏上的P 点的光程差为/4 时, P 点的光强约为(A ) I0/2;(B ) I0/4;( C)2I0/5;( D) 4I0/59.将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为n2 =1.10,试问:全反射的临界角为1.10;( B)arccos 1.10( C) 1.10/1.50 ;( D) 1.50/1.10(A )arcsin;1.50 1.5010.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n、厚度为 h 的透明介质片后,两光束光程差的改变量为(A ) 2( n-1) h;(B)2nh;(C)nh;(D)(n-1)h本题得分三、作图题:(本大题 1 题, 10 分)用作图法求出物点S 的像点。

光学试卷及答案

光学试卷及答案

_______级 _________系 ___________专业 _____________班 姓名____________ 学号__________________ ——————————密——————————————封——————————————线————————————____________________________________________________________________________________________________3、折射率分别为1.45和1.62的两块玻璃板,使其一端相接触,形成6′的尖劈。

将波长为5500oA 的单色光垂直投射在劈上,并在上方观察劈的干涉条纹。

(1) 试求条纹间距;(2) 若将整个劈浸入折射率为1.52的杉木油中,则条纹的间距变成多少? (3) 定性说明当劈浸入油中后,干涉条纹将如何变化?4、钠黄光波长为5893oA 。

使用15cm 长每毫米内有1200条缝的光栅进行衍射,求(1)谱线中一级主极大的角位置;(2)各级主极大值的间隔;(3)第一级主极大值的半角宽度。

_______级 _________系 ___________专业 _____________班 姓名____________ 学号__________________ ——————————密——————————————封——————————————线————————————____________________________________________________________________________________________________3、波长为546.1nm 的平行光垂直地射在1mm 宽的缝上,若将焦距为100cm 的透镜紧贴于缝的后面,并将光聚焦在屏上,问衍射图样的中央到(1)第一最小值; (2)第一最大值;(3)第三最小值的距离分别是多少?4、已知平面透射光栅狭缝的宽度b=1.582×10-3 mm ,若以波长λ=632.8nm 的氦氖光垂直入射在这个光栅上,发现第四级开始有缺级现象,会聚透镜的焦距为1.5m ,求:(1)屏幕第一级亮条纹与第二级亮条纹的间距 (2)屏幕上所呈现的全部亮条纹数_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

光学测试题及答案详解

光学测试题及答案详解

光学综合测试题说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的,请把它填在括号内.1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的解析:本题考查光的直线传播的应用,地面上的圆斑,是太阳经树叶缝隙形成的像,即小孔成像.C 正确.答案:C2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v =nc知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν知,光的频率不变,速度v 变小,波长变短.C 正确.答案:C3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光解析:本题考查偏振光的概念.沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光.故正确选项为C.答案:C4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为A.4dB.4nd 解析:本题考查薄膜干涉.设绿光在膜中的波长为λ,则 由d =41λ, 得λ=4d则绿光在真空中的波长为λ0=nλ=4nd.故正确选项为D.答案:D5.一束光线从折射率为的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是AD解析:sin C=n1=sin45°=22=入射角45°大于临界角C,发生全反射.故正确选项为A.答案:A6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光,但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光解析:本题考查光的干涉和衍射.A正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上出现的是单缝衍射条纹,B正确;两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光,它们的频率不同,不能叠加形成干涉条纹,但屏上有亮光,故C 正确,D错.答案:D7.细红光束和细蓝光束垂直于AB面进入楔形棱镜,并能从AC面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定解析:本题考查光的折射.由于光的折射,红蓝两束光从AC 面射出时均向BC 面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为A.答案:A8.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长解析:同一介质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最小.若黄光发生全反射,则绿光一定发生全反射.由v =c /n 得,红光速率大,红光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为A.答案:A9.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P ,线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O .若S 从图中A 向B 处移动,在P 上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是PAA.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光解析:本题考查光的折射与色散.从红光到紫光频率逐渐增大,在玻璃中的折射率也逐渐增大,从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大,因此从下到上的排列顺序为紫光→红光.因为紫光的临界角最小,所以最早消失的是紫光.故正确选项为D.答案:D10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确解析:本题考查测玻璃折射率的实验.由折射定律及光路可逆知,出射光线与入射光线一定不平行,但所测折射率n =21sin sin θθ仍然正确.故正确选项为C.答案:C第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.他用单色光照射屏上的一个小孔,是为了获得_______;由小孔射出来的光再射到两个小孔上,是为了获得-_______________________________________________________.答案:一个点光源 两个振动情况总相同的光源,即相干光源12.夏天,太阳光把地面晒得发热是因为太阳光中的_______显著;经常在矿井下劳动的工人、软骨病人要经常晒晒太阳是因为太阳光中的_______能促进生理作用、保障身体健康.答案:红外线热效应 紫外线13.已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的43,则这束光在水中传播时的波长为真空中的_______.解析:λ水=4343==v c v v 水λ真空.答案:4314.一单色光射入一折射率为2的玻璃圆球,当入射角为θ时,发现恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线,如图所示.则角θ为_______.解析:本题考查光的折射.,由折射定律知 sin θ=n sin θ′=22 则θ=45°. 答案:45°15.在双缝干涉实验中,屏上一点P 到双缝的路程差是×10-6m.若P 点恰是暗纹,且和中央之间还有一条亮纹,则光的波长是_______m.解析:本题考查双缝干涉.由题意知23λ=×10-6 m 解得λ=×10-6m.答案:×10-6三、本题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.16.(8分)在双缝干涉实验中,用氦氖激光器作光源,其发出的红光频率为×1014Hz ,从双缝射出的光的振动情况完全相同,它们到达光屏上某点的路程差为 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样?解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式 c =λf (2分)有λ=1481074.4100.3⨯⨯=f c m =×10-6m= nm (2分)光的路程差跟红光波长之比为n =9.6326.2531=∆λs=4(2分)即路程差为红光波长的整数倍.因此,两束红光在该点振动加强,出现红色的明条纹.(2分)答案:红色的明条纹17.(10分)如图所示,S 为一在xOy 平面内的点光源.一平面镜垂直于xOy 平面放置,它与 xOy 平面的交线为MN ,MN 与x 轴的夹角θ=30°.现保持S 不动,令平面镜MN 以速度v 沿x 轴正方向运动,则S 经平面镜所成的像以多大速度沿什么方向运动?OSyx解析:本题考查平面镜成像.(1)据平面镜成像原理,平面镜MN 以速率v 沿x 轴正方向运动时,S 的像S ′沿S ′S 的连线向S 运动. (3分)(2)把平面镜MN 的速率v沿镜面方向和垂直镜面方向分解,如图所示,v1v 1=v sin30°=21vv 2=v cos30°=23v . (3分)(3)平面镜MN 以速度v 1沿S ′S 的连线向S 运动,则像S ′以2v 1=v 的速度沿S ′S 的连线向S 运动.(4分)18.(10分)如图所示,横截面是直角三角形AB C 的三棱镜对红光的折射率为n 1,对紫光的折射率为n 2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB 垂直射入,从另一个侧面AC 折射出来.已知棱镜的顶角∠A =30°,AC 边平行于光屏MN ,且与光屏的距离为L .求在光屏上得到的可见光谱的宽度.MN解析:本题考查光的色散.设射到屏上的红光和紫光偏离O d 2,折射角分别为θ2和θ3,入射角θ1=30°,则由折射定律211sin sin 1θθ=n (2分)312sin sin 1θθ=n (2分)得sin θ2=n 1sin θ1=21n 1(1分) sin θ3=n 2sin θ1=21n 2(1分) 则d 1=L tan θ2=L2114n n -(1分)d 2=L tan θ3=L2224n n - (1分)则可见光谱的宽度为d 2-d 1=L (21122244n n n n ---). (2分)答案:L (21122244n n n n ---)19.(12分)两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O ;另一条光线的入射点为A ,穿过玻璃后两条光线交于P 点.已知玻璃截面的圆半径为R ,OA =2R,OP =3R .求玻璃材料的折射率.解析:本题考查光的折射.光路如图所示:其中一条光线沿直线穿过玻璃,,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2,则sin θ1=21=OB OA (3分) θ1=30°(2分)因OP =3R,由几何关系知BP =R ,则折射角θ2=60°(4分)由折射定律得玻璃的折射率为n =330sin 60sin sin sin 12=︒︒=θθ=. (3分)答案:。

光学试卷及答案

光学试卷及答案

〈光学〉期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题2。

5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A。

薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B。

薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C。

入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A。

频率;B。

波长 C.速度; D。

传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A。

增大入射光的波长;B。

增大接收屏与镜的距离C。

增大两平面镜的夹角; D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为1.337)A。

红色B。

紫红色C。

绿色D。

青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A。

谱线的衍射角 B.光谱的级次C。

光栅常数D。

光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A。

入射光的颜色 B.入射光的频率C。

仅仅入射光的强度D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的A.1/2倍B。

1倍C。

2倍 D.4倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B。

提高分辨本领C。

能看到更大的像 D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是: A。

平面偏振光 B.椭圆偏振光C.部分偏振光D。

圆偏振光和平面偏振光的混合10。

关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A。

负晶体,V〉V e,n〈n eB.正晶体,V〉V e, n。

〉n eC.负晶体,V〈V e n。

〉n eD。

正晶体,V〈V e, n〉n e二。

填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为①mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n。

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《光学》期末考试试卷
一、(23分)填空和判断(在括号内,对的打√,错的打×)。

1.(5分)偏振光可以具有不同的偏振太,这些偏振态包括_____、______、_______、______、______、______。

2.(4分)波长为1Å的伦琴射线被碳散射,在散射角为90°方向上进行观察,则康普顿位移△λ=_________。

3.费马原理是指。

4.光在真空中传播速度只有一个,即光速C,而电子可以有vC的任何速度;电子有静止质量,而光子的静止质量为。

5.对光具组来说,物方焦点和象方焦点是一对共轭点。

()
6.棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比;光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。

()
7.平板厚度增加时,等倾干涉条纹变疏,且往里移动。

()
8.在夫琅和费圆孔衍射中,当圆孔变小时,中央亮斑的直径增大;当光源的波长减小时,中央亮斑的直径减小。

()
9.同一种光在不同介质中有不同的波长,因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。

()
二、(27分)选择题(将对的答案编号写在括号内)
1.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为N的介质中,其条纹间隔是空气中的()A.倍B.倍C.倍D.n倍
2.在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处()
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
3.光具组的入射光瞳、有效光阑,出射光瞳之间的关系一般为()
A.入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
B.出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
C.入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭
4.一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面,其振动面与入射面平行,此时反射光为()
A.振动方向垂直于入射面的平面偏振光
B.振动方向平行于入射面的平面偏振光
C.无反射光
5.通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源,则这个点光源显得离观察者()A.远了B.近了C.原来位置
6.使一条不平行主轴的光线,无偏折(即传播方向不变)的通过厚透镜,满足的条件是入射光线必须通过()
A.光心B.物方焦点C.物方节点D.象方焦点
7.(5分)用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M1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.5000Å B.4987Å C.2500Å D.三个数据都不对
8.(5分)一波长为5000Å的单色平行光,垂直射到0.02cm宽的狭缝上,在夫琅禾费衍射
花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为3mm,则所用透镜的焦距为()
A.60mm B.60cm C.30mm D.30cm
9.(5分)用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外边第5个亮环直径为4.6mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m,则此单色光的波长为()
A.5903 Å B.6080 Å C.7600 Å D.三个数据都不对
注:以上不标明分数的题均为2分。

三、(14分)有一理想光具组置于空气中,如图所示,已知焦距==2cm,物高为1cm,物距为6cm。

分别用作图法和计算法求像的位置、大小和倒正。

四、(12分)一束光强为I的自然光,连续通过两尼科耳主截面成60°角的偏振元件,若在他们中间插入一块水晶的片,其主截面平分上述夹角,试问:
1.通过片光的偏振态?
2.通过第2个尼科尔N2的光强是入射光强的多少倍?
五、(12分)波长为3000 Å的光照射到钾的表面上时,发出光电子的最大动能为2.0eV,试求:
1.入射光中每个光子的能量。

2.钾的脱出功。

3.若入射光的波长为3950Å,遏止电压是多少?
(普朗克常数h=6.62×10J·S,电子电荷e=1.61×10C,真空中光速c=3×10m/s)
物理学专业光学期末考试试卷答案
一、填空和判断题
自然光,平面偏振光,部分偏振光,圆偏振光,椭圆偏振光;
h/m0c (m0微电子的静质量)
光在两定点之间传播时其光程为极值,即沿光程极大,极小或恒定值传播;
<,零;
×

×

×
二、选择题
1.C
2.B
3.C
4.C
5.B
6.C
7.A
8.D
9.B
三、解:由已知得s/=-6cm f=-2cm f/=2cm
由高斯公式f//s/+f/s=1 代入数据2/ s/+(-2)/(-6)=1 得:s/=3cm
又由β=y//y=s//s 代入s=6cm s/=3cm y=1cm
得:y//1=3/(-6) 所以y/=-0.5cm
所以像的位置在距像方主点H/3cm处,大小为0.5cm,是倒立的
光路图如图所示:
四、解:1.自然光通过一偏振元件后变为平面偏振光,此平面偏振光通过λ/4片后变为椭圆偏振光;
2. 设自然光振幅为A则I=A2 通过一偏振元件后强度变为I/2振幅变为A1=0.707A,此光通过λ/4片后可得d光和e光的振幅分别为A1d= A1sin30o=0.5 A1=0.3535A,A1e= A1cos30o=0.866 A1=
相位差Δφ=π/2+π=1.5π其中π/2为λ/4片的差,π为P1P2在不同象限的差。

通过第二个尼科尔后有:A2d= A1d sin30o=0.5 A1d=
A2e= A1ecos30o =
相位差Δφ,则合成后的光强
I2= A22= A22e+ A22d+2 A22e A22dcosΔφ=20/64 A2
N=I2/I==20/64=0.3125≈0.3
所以通过第二个尼科尔1V2的光强是入射光强的0.3倍
五、解:1.由光栅方程dsinθ=jλ得λ=dsinθ/j代入数据
得:λ==5×10-7m=500 A0
又d==4×10-6m
在中间宽度内取k=1 i=kd/b=1×=5
可知第五级谱线缺级
所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到I=0,±1,±2,±3,±4九条谱线。

六、解:1.E=hν=hc/λ=6.626×10-34= 6.626×10-19J
4.14125ev=4.14ev所以入射光中每个光子的能量为4.14ev
2. 由1/2mv2=hv-w 得:w=hv-1/2mv2=4.14ev-2ev=2.14ev
所以钾的逸出功为:2.14ev
3. λ=3950 Ao 则光子能量
E1=hv=hc/λ=6.626×10-34=5.032×10-19=3.15ev
发光电子的最大初动能:
Ek=E1-W=3.15ev-2.14ev=1.01ev
又由Ek=1/2mv2=evg 得:vg=mv/2e=Ek/e。

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