《光学》期末考试试卷
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)
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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
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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
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<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
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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
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光学试卷考试时间:100分钟一、填空题1,若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖,此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ=___________________.2,一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm.若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为_________________mm.(设水的折射率为4/3)3,用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1<n2<n3.观察反射光的干涉条纹,从劈尖顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e=____________________.4,单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2.设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质,则P点处二相干光线的光程差为________________.5,一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等,则可能看到的衍射光谱的级次为____________.6,两个偏振片堆叠在一起,其偏振化方向相互垂直.若一束强度为I0的线偏振光入射,其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为λ/4,则穿过第一偏振片后的光强为__________________,穿过两个偏振片后的光强为________________.二、选择题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两点位相差为3π,则此路径AB的光程为[ ](A)1.5λ(B)1.5nλ(C)3λ(D)1.5λ/nP ss2,在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示,则此时[ ] (A)P点处仍为明条纹.(B)P点处为暗条纹.(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹.(D)无干涉条纹.3,在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是[ ](A) λ/2 (B)λ/(2n)(C) λ/n (D))1(2-nλ4,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)λD/(nd)(B)nλD/d(C)λd/(nD)(D)λD/(2nd)5,在牛顿环实验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触,它们之间充满折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rK的表达式为 [ ] (A)RkrKλ=(B)πλ/RkrK=(C)RkrKπλ=(D))/(πλRkrK=6,把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环 [ ](A)向中心收缩,条纹间隔变小.(B)向中心收缩,环心呈明暗交替变化.(C)向外扩张,环心呈明暗交替变化.(D)向外扩张,条纹间隔变大.7,两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹 [ ](A)向棱边方向平移,条纹间隔变小.(B)向棱边方向平移,条纹间隔变大.(C)向棱边方向平移,条纹间隔不变.(D)向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变.(E)向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小.8,如图所示,折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n2,已知n1<n2>n3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 [ ](A)2n2e(B)2n2e-λ21S(C)2n2e-λ (D)2n2e-22n λ三、证明题1,如图所示的双缝干涉,假定两列光波在屏上P点处的光场随时间t而变 1755化的表示式各为 E1=E0sinωtE2=E0sin(ωt+φ)φ表示这两列光波之间的位相差.试证P点处的合振幅为 EP =Em cos(λπdsinθ) 式中λ是光波波长,Em 是EP 的最大值.2,有三个偏振片堆叠在一起,第一块与第三块的偏振化方向相互垂直,第二块和第一块的偏振化方向相互平行,然后第二块偏振片以恒定角速度ω绕光传播的方向旋转,如图所示.设入射自然光的光强为I0.试证明:此自然光通过这一系统后,出射光的光强为 I=I0(1-cos4ωt)/16四、计算题1,如图所示,波长为λ的单色光以入射角i照射到放在空气(折射率为n1=1)中的一厚度为e、折射率为n(n>n1)的透明薄膜上,试推导在薄膜上、下两表面反射出来的两束光1和2的光程差.3SP 3 P 2 P 1 ωn 1=12,在Si的平表面上镀了一层厚度均匀的SiO2薄膜.为了测量薄膜厚度,将它的一部分磨成劈形(示意图中的AB段).现用波长为6000oA的平行光垂直照射,观察反射光形成的等厚干涉条纹.在图中AB段共有8条暗纹,且B处恰好是一条暗纹,求薄膜的厚度.(Si折射率为 3.42,SiO2折射率为1.50).3,波长λ=6500oA的红光垂直照射到劈尖形的液膜上,膜的折射率n=1.33,液面两侧是同一种媒质.观察反射光的干涉条纹.(1)离开劈尖棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少?(2)若相邻的明条纹间距l=6 mm,上述第一条明纹中心到劈尖棱边的距离x是多少?4,在用钠光( 5893oA)做光源进行的单缝夫琅和费衍射实验中,单缝宽度a=0.5mm,透镜焦距f=700mm.求透镜焦平面上中央明条纹的宽度.5,单缝的宽度a=0.10mm,在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜,用平行绿光(λ=5460oA)垂直照射到单缝上,试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹宽度.6,钠黄光中包含两个相近的波长λ1= 589.0nm和λ2=589.6nm.用平行的钠黄光垂直入射在每毫米有 600条缝的光栅上,会聚透镜的焦距f=1.00m.求在屏幕上形成的第2级光谱中上述两波长λ1和λ2的光谱之间的间隔l∆.7,两个偏振片P1、P2叠在一起,其偏振化方向之间的夹角为30°.由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上.已知穿过P1后的透射光强为入射光强的2/3.求(1)入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向的夹角θ为多大?(2)连续穿过P1、P2后的透射光强与入射光强之比.8,三个偏振片P1、P2、P3按此顺序叠在一起,P1、P3的偏振化方向保持相互垂直,P1与P2的偏振化方向的夹角为α,P2可以入射光线为轴转动.今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上.不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收.(1)求穿过三个偏振片后的透射光强度I与α角的函数关系式;(2)试定性画出在P2转动一周的过程中透射光强I随だ角变化的函数曲线.9,一束自然光自水中入射到空气界面上,若水的折射率为1.33,空气的折射率为1.00,求布儒斯特角.10,在水(折射率n1=1.33)和一种玻璃(折射率n2=1.56)的交界面上,自然光从水中射向玻璃,求起偏角i0.若自然光从玻璃中射向水,再求此时的起偏角i0’.2。
物理光学期末试卷题库与解答
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物理光学试题库与答案1(须给出必要的计算过程和绘图)1.(6分) 若波的相速为,A为常数,求波的群速?答:2.(6分) 已知腔长为 60 厘米的 He-Ne 激光器的激活介质本身的谱线半值宽度为 1300MHz,激活介质的折射率为 1.0,求输出激光的频谱中包含的纵模个数?答:,,L=60cm,3.(6分) 空腔辐射器处于某一温度时,,若该辐射器的温度增高到使其黑体辐射本领增加一倍时,将变为多少?答:,,,,4.(8分) 若冰洲石晶体的光轴方向为如图所示的虚线方向,用惠更斯作图法确定入射到该晶体上的一束平行光在晶体中的双折射情况?答:双折射情况如图所示:5.(10分)用单色平行光垂直照射菲涅耳衍射屏,衍射屏对波前作如图所示遮挡,b 是衍射屏中心到相应场点 P 处的光程,求垂直衍射屏的中心轴上此场点 P 处的光强与自由传播时的光强之比?答:( 1)用矢量作图法。
如图:,自由传播时,,所以。
( 2)衍射屏相当于半面被遮挡,所以有,。
6.(10分) 如图所示,两块 4 厘米长的透明薄玻璃平板,一边接触,另一边夹住一根圆形金属细丝,波长为 5890A 0 的钠黄光垂直照射平板,用显微镜从玻璃板上方观察干涉条纹。
(1)若测得干涉条纹的间距为 0.1 毫米,求细丝直径 d 的值?(2)当细丝的温度变化时,从玻璃中央的固定点 A 处观察到干涉条纹向背离交棱的方向移动了 5 个条纹,则细丝是膨胀还是收缩了,温度变化后细丝直径的变化量是多少?答:( 1)( 2)干涉条纹向背离交棱的方向移动是干涉条纹间距变宽的结果,由可知,是两块平板间距(夹角)变小了,说明细丝收缩,直径变小了。
细丝直径的变化量是7.(12)如图所示,一列波长为、在 X-Z 平面沿与 Z 轴夹角为的方向传播的平面波,与一列源点在轴上、距坐标原点为、波长也为的球面波在傍轴条件下干涉,求在Z=0 的平面上干涉条纹的形状和间距?答:干涉条纹的形状为:圆形干涉条纹,圆心在处。
光学试卷3、4+答案
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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
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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
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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。
光学试卷库
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光学试卷库光学期终试卷(九)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.对一个确定的光学系统来说,下面哪个物理量是不确定的A垂轴放大率B焦距C光焦度D主平面2.关于光程下列哪种说法是不正确的A光程表示在媒质中通过真实路径所需时间内,在真空中所能传播的路程。
B从物点到像点之间的各光线的光程是相等的。
C光传播不同的光程后,其位相值将不同。
D在不同的媒质中光传播相同的路径其光程不相等。
3.在劳埃德镜干涉实验中,增大干涉条纹的间距的方法有A增大点光源至平面镜的距离。
B减小入射光的波长。
C减小点光源至接收屏的距离。
D增大入射光的波长。
注:某dD4.窗玻璃也是一块媒质板,但在通常的日光下我们观察不到干涉现象,那是因为A玻璃太厚从两表面反射的光程差太大;B玻璃两表面的平面度太差;C因为干涉区域是不定域的;D以上都不是。
5.为增加蓝天和白云的对比,摄影者常采用橙黄色滤色镜拍摄天空,设照相机镜头和底片的灵敏度将光谱范围限制在390nm到620nm之间,并设太阳光谱在此范围内可以看到的是常数,若滤色镜把波长在5500A以下的光全部吸收,则天空的散射光被它去掉的百分比为A70%B82%C76%D64%6.光栅的色分辨本领R与角色散D之间的关系为AR与D无关BR与D有关,并且R越大,D也越大;CR与D有关;DR与D有关,并且R越大,D越小。
7.小圆孔的菲涅尔衍射,用单色点光源作光源,对轴上某点P来说,当圆孔大小为多大时,P点光强最强A偶数个半波带B奇数个半波带;C一个半波带;D无穷多个半波带8.右旋椭圆偏振光垂直通过λ/4波片后,其出射光为A右旋椭圆偏振光B线偏振光C右旋圆偏振光D左旋圆偏振光9.再现全息图是利用光的什么原理?A折射B散射C干涉D衍射10.通过平面平行的双折射晶片观察远处物体时,将看到A二个像B一个像C许多个像D看不到像二.填充题(每小题2分,共20分)1.波长为600nm的单色光垂直地照射到镀有反射率很高的银膜平板上,平板上放着另一个涂有感光乳胶薄层的透明平板玻璃板,两平面间夹角θ=2’。
大学物理期末考试题(光学)
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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;
光学期终试卷

光学期终试卷(九)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. 对一个确定的光学系统来说,下面哪个物理量是不确定的A垂轴放大率B焦距C光焦度D主平面2. 关于光程下列哪种说法是不正确的A光程表示在媒质中通过真实路径所需时间内,在真空中所能传播的路程。
B从物点到像点之间的各光线的光程是相等的。
C光传播不同的光程后,其位相值将不同。
D在不同的媒质中光传播相同的路径其光程不相等。
3. 在劳埃德镜干涉实验中,增大干涉条纹的间距的方法有A增大点光源至平面镜的距离。
B减小入射光的波长。
C减小点光源至接收屏的距离。
D增大入射光的波长。
4. 窗玻璃也是一块媒质板,但在通常的日光下我们观察不到干涉现象,那是因为A玻璃太厚从两表面反射的光程差太大;B玻璃两表面的平面度太差;C因为干涉区域是不定域的;D以上都不是。
5. 为增加蓝天和白云的对比,摄影者常采用橙黄色滤色镜拍摄天空,设照相机镜头和底片的灵敏度将光谱范围限制在390nm到620nm之间,并设太阳光谱在此范围内可以看到的是常数,若滤色镜把波长在5500A以下的光全部吸收,则天空的散射光被它去掉的百分比为A70% B 82% C 76% D 64%6.光栅的色分辨本领R与角色散D之间的关系为AR与D无关BR与D有关,并且R越大,D也越大;CR与D有关;DR与D有关,并且R越大,D越小。
7.小圆孔的菲涅尔衍射,用单色点光源作光源,对轴上某点P来说,当圆孔大小为多大时,P点光强最强A偶数个半波带B奇数个半波带;C一个半波带;D无穷多个半波带8.右旋椭圆偏振光垂直通过λ/4波片后,其出射光为A右旋椭圆偏振光B线偏振光C右旋圆偏振光D左旋圆偏振光9.再现全息图是利用光的什么原理A折射B散射C干涉D衍射10.通过平面平行的双折射晶片观察远处物体时,将看到A二个像B一个像C许多个像D看不到像二.填充题(每小题2分,共20分)1.波长为600nm的单色光垂直地照射到镀有反射率很高的银膜平板上,平板上放着另一个涂有感光乳胶薄层的透明平板玻璃板,两平面间夹角θ=2’。
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8.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=-知,单色光在玻璃中的n 折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v二入v知,光的频率不变,速度v变小,波长变短.C正确.答案:C9.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.故正确选项为答案:C10 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入。
为nd B T 解析:本题考查薄膜干涉.设绿光在膜中的波长为入,则 由d 二工入,4得入=4d则绿光在真空中的波长为入 0=n 入=4nd.故正确选项为D. 答案:D 11一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解析:本题考查全反射.设临1角为C,则C.d A.4A玻璃;1sinC=一 =n.。
《光学》A卷参考答案
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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)
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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

_______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 郭永康 高等教育出版社 期末考试试卷A 四川大学本科生专用
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第 4 页 教务处编号
一.1.D 2.A 3.B 4.D 二. 1. 2π (n −1) e / λ 4 103 2. 3. 4. 5. 2d / λ
5.D,
6.B,
7.D,
8.D,
9.C
2分 2分 3 分
225 3 分
2 .
用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置,观察从 空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环.若使平凸透镜慢慢地垂直 向上移动,从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为 d 的移动过程 中,移过视场中某固定观察点的条纹数 目等于_______________. (3 分) 3.
λ
一平凸透镜,凸面朝下放在一平玻璃板上.透镜刚好与玻璃板接触.波长分别为
四 川 大 学 期 末 考 试 试 题
(2004-2005 学年第一学期(秋季) )
课程号: 课序号: 课程名称:光学 任课教师:王磊 成绩: 适用专业年级:2003 级物理类 学生人数:78 印题份数:85 学号: 姓名: 一.填空题(27 分)。 1. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝 色的滤光片遮盖另一条缝,则 (A) 干涉条纹的宽度将发生改变. (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C) 干涉条纹的亮度将发生改变. (D) 不产生干涉条纹. [ ] 这条光路的光程改变了 (A) 2 ( n- 1 ) d. (B) 2nd. (C) 2 ( n- 1 ) d+λ / 2. (D) nd. (E) ( n- 1 ) d. [ ] 3.在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮 纹的中心位置不变外,各级衍射条纹 (A) 对应的衍射角变小. (B) 对应的衍射角变大. (C) 对应的衍射角也不变. (D) 光强也不变. [ ] 4 . 在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中,将 x 单缝K沿垂直于光的入射方向(沿图中的 x 方向)稍微平移, 则 S (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变. L1 (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动. (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽. K L2 E (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变. (E) 衍射条纹中心不动,条纹变窄. [ ]
光学试卷及答案
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〈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、( 分)填空和判断(在括号内,对的打√,错的打×)。
.( 分)偏振光可以具有不同的偏振太,这些偏振态包括 、 、 、 、 、 。
.( 分)波长为1 的伦琴射线被碳散射,在散射角为 °方向上进行观察,则康普顿位移△λ 。
.费马原理是指。
.光在真空中传播速度只有一个,即光速 ,而电子可以有v 的任何速度;电子有静止质量,而光子的静止质量为。
.对光具组来说,物方焦点和象方焦点是一对共轭点。
()
.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。
()
.平板厚度增加时,等倾干涉条纹变疏,且往里移动。
( )
.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。
()
.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、( 分)选择题(将对的答案编号写在括号内)
.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()
.倍 .倍 .倍 . 倍
.在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处()
.永远是个亮点,其强度只与入射光强有关
.永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变
.有时是亮点,有时是暗点
.光具组的入射光瞳、有效光阑,出射光瞳之间的关系一般为()
.入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
.出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
.入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭
.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( )
.振动方向垂直于入射面的平面偏振光
.振动方向平行于入射面的平面偏振光
.无反射光
.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( ) .远了 .近了 .原来位置
.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( )
.光心 .物方焦点 .物方节点 .象方焦点
.( 分)用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜 移动 时,瞄准点的干涉条纹移过了 条,那么所用波长为( )
. . . .三个数据都不对
.( 分)一波长为 的单色平行光,垂直射到 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 ,则所用透镜的焦距为( )
. . . .
.( 分)用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为 ,在它外边第 个亮环直径为 ,用平凸透镜的凸面曲率半径为 ,则此单色光的波长为( ) . . . .三个数据都不对
注:以上不标明分数的题均为 分。
三、( 分)有一理想光具组置于空气中,如图所示,已知焦距 ,物高为 ,物距为 。
分别用作图法和计算法求像的位置、大小和倒正。
四、( 分)一束光强为 的自然光,连续通过两尼科耳主截面成 °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:
.通过片光的偏振态?
.通过第 个尼科尔 的光强是入射光强的多少倍?
五、( 分)波长为 的光照射到钾的表面上时,发出光电子的最大动能为 ,试求:
.入射光中每个光子的能量。
.钾的脱出功。
.若入射光的波长为 ,遏止电压是多少?
(普朗克常数 × · ,电子电荷 × ,真空中光速 × )
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;
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
三、解:由已知得
由高斯公式 代入数据 得:
又由β 代入
得: 所以
所以像的位置在距像方主点 处,大小为 ,是倒立的
光路图如图所示:
四、解: 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 片后变为椭圆偏振光;
设自然光振幅为 则 通过一偏振元件后强度变为 振幅变为 , 此光通过λ 片后可得 光和 光的振幅分别为 ,
相位差Δφ π π π 其中π 为λ 片的差,π为 在不同象限的差。
通过第二个尼科尔后有:
相位差Δφ,则合成后的光强
≈
所以通过第二个尼科尔 的光强是入射光强的 倍
五、解: 由光栅方程 θ λ得λ θ 代入数据
得:λ ×
又 ×
在中间宽度内取 ×
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 ,± , ± , ± , ± 九条谱线。
六、解: ν λ × ×
所以入射光中每个光子的能量为
由 得:
所以钾的逸出功为:
λ 则光子能量
发光电子的最大初动能:
又由 得:。