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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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）-40cm

3．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/2d

4．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=5b

5．一双凹透镜折射率为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/f

7．在玻璃表面镀上一层透明的MgF2（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）/4n

8．夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I0，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）4I0/5

9．将折射率为n1=1.5

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 1.50

10．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。

S F H H F

本题

得分

四、计算题（本大题共4题，

共

42分）

1．一个玻璃半球的曲率半径为R，折射率为1.5，其平面的一面渡银，将高为

球面顶点前2R处，求该玻璃半球所成像的位置及性质。（10分）

h的物体放在

n1 n2

O

C

-2R R

2．波长500nm的单色平行光垂直投射到平面光栅上，已知光栅常数d3.0 m，缝宽

b1.0 m，光栅后会聚透镜的焦距f1m，试求：1）单缝衍射中央明纹宽度。2）在该

宽

度内有几个光栅衍射主极大。3）总共可以看到多少条谱线。4）若将垂直入射改为入射角

i300的斜入射，衍射光谱的最高级次和可看到的光谱线总数。（12分）

3．在平面玻璃（n=1.5）片上滴上一滴油（ n=1.6），用波长=500nm的单色光垂直照射，

观察反射光的干涉图样，问（ 1）油滴外圈最薄的区域是亮还是暗？（2）如果油滴中心最高厚度为650nm,能看到几个亮环？最内一个亮环所在处油层厚度是多少?（3）当油滴扩大时，干涉图样如何变化？（ 10分）

4．在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。其第2级亮环与第3级亮环间距为1mm，求

第11和12级亮环之间的距离。（10分）

答案

一、填空题（本大题共9题，每题2分，共18分）

1．平面反射，物和像大小相等，相对于镜面对称，等。

2．向棱边移动，不变。

3．2L，L。

b b

4．-R/2，-R/2n。

5．3，6；9；12；⋯.。

6．多，少。