光学期末试题及答案

光学期末试题及答案
一、选择题
1. 光的传播速度快于声音的传播速度的主要原因是：
A. 声音的传播需要介质
B. 光是电磁波，无需介质传播
C. 光的频率高于声音的频率
D. 光的波长短于声音的波长
答案：B
2. 下列哪种现象不能用光的直线传播来解释：
A. 折射
B. 反射
C. 色散
D. 散射
答案：D
3. 光的波动理论最初由哪位科学家提出：
A. 爱因斯坦
B. 德布罗意
C. 麦克斯韦
D. 黄冈
答案：C
二、判断题
判断下列说法是否正确，正确的用“对”表示，错误的用“错”表示。

1. 光的折射是由于光速在不同介质中的传播速度变化而引起的。

答案：对
2. 折射定律是描述光在两种介质之间传播时的反射现象的数学表达式。

答案：错
3. 光的波长越长，其频率越高。

答案：错
三、简答题
1. 什么是全反射，它发生的条件有哪些？
答：
全反射是指光从一种介质射向另一种光密介质时，发生的所有入射光均被反射，没有折射现象的现象。

全反射发生的条件包括：从光密
介质射向光疏介质（即光密介质的折射率大于光疏介质的折射率）且
入射角大于临界角。

2. 解释什么是散射现象，以及散射现象产生的原因是什么？
答：
散射是指光通过介质时，由于介质中的晶格、分子或颗粒等不规则
结构的存在，使得光沿原来的传播方向以外的各个方向重新发射出来。

散射现象产生的原因是光与介质中的微小物体（如颗粒、气溶胶等）
相互作用，发生多次无规则的碰撞，改变了光的传播方向。

四、计算题
1. 若一束光沿垂直入射到光疏介质中，光疏介质的折射率为1.5，
则反射光和折射光的比值是多少？
答：
根据反射定律，反射角等于入射角，计算入射角：
入射角 = 90°
反射光和折射光的比值 = sin(入射角) / sin(反射角)
由于入射角等于反射角，所以比值为1。

2. 若一束光从介质1射向介质2，介质1的折射率为1.2，入射角为30°，求介质2的折射率。

答：
根据折射定律，sin(折射角) = (介质1的折射率 / 介质2的折射率) * sin(入射角)
将已知数据带入计算：
(1.2 / 介质2的折射率) * sin(30°) = sin(折射角)
求解得：介质2的折射率≈ 0.926
以上为光学期末试题及答案，希望能对您的学习有所帮助。