光学典型计算题例题6
光学计算题题库
计 算 题4001．在杨氏实验装置中，光源波长为640 nm ，两狭缝间距为0.4 mm ，光屏离狭缝的距离为50 cm 。
试求：⑴ 光屏上第1 亮条纹和中央亮条纹之间的距离；⑵ 若P 点离中央亮条纹为0.1 mm ，则两束光在P 点的相位差是多少？ 解：1,0,0==j dr jy λ ∴（1）08.01064004.050)01(70=⨯⨯⨯-=∆=∆-λd r jy （2）42106405004.001.02270πππλπϕ=⨯⨯⨯⨯=⋅=⋅=∆-r yd j4002．已知铯的逸出功为1.88 eV ，现用波长为300 nm 的紫外光照射，试求光电子的初动能和初速。
解：W mv h +=221υ ∴sm v W hc W h mv /109.81011.9106.126.22)2(26.288.1106.1103001031063.621)1(531191998342⨯≈⨯⨯⨯⨯=≈-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-=-----λυ4003．波长为546.1 nm 的平行光垂直地射在1 mm 宽的缝上，若将焦距为100 cm 的透镜紧贴在缝的后面，并使光聚焦到屏上，试问衍射图样的中央到 ⑴ 第一最大值；⑵第一最小值；⑶ 第三最小值的距离分别为多少？解：cmf b k y cmf b k y cmf b y bkb f y k 164.01001101.5463)3(055.01001101.5461)2(078.01001101.54643.143.1)1(sin ,43.1sin ,sin tan ,tan 636161010≈⨯⨯⨯='=≈⨯⨯⨯='=≈⨯⨯⨯='=∴=±=≈'⋅=---λλλλθλθθθθ4004．高6 cm 的物体距凹面镜顶点12 cm ，凹面镜的焦距是10 cm ，试求像的位置及高度。
解：cmy s s y cm f s s f s ss y y f s s 3061260)2(60)12()10()12()10()1(,111-=⨯---='-='-=----⨯-='-'='∴'-='≡'=+'β4005．请按以下要求设计一块光栅：① 使波长600 nm 的第二级谱线的衍射角小于30°，并能分辨其0.02 nm 的波长差；② 色散尽可能大；③ 第三级谱线缺级。
大学物理波动光学的试题及解答
r1 r2
O
问:要使 O 点的光强由最亮变为最暗,劈尖 b 至少应向上移动
多大的距离 d(只遮住 S2) 解:双缝发射至屏上中央 O 点处两光线的光程差满足关系为
k 级亮纹: δo= (r2ek+nek)r1=( n 1)ek=kλ k 级暗纹: δo=(n 1)ek+1=kλ+(λ/2)
［C］
说明:由马吕斯定理 I1 I0 2; I 2 I1 cos2 30 3 I0 8; I 32 I 2 cos2 60 3 I0 32
1
GL.普通物理综合练习六(波动光学)解答)
二.填空题
1.如图,波长为 λ 的单色平行光斜入射到真空中的距离为 d 的双缝上, θ 为入射角.在屏中央 O 处
［D］
说明: 光栅光谱满足 (a b)sin k k 1 ; (a b)sin k k 2 , 屏上两套谱线重叠,即 sin k sin k k1 k 2 k k 1 2 (3 5)k (k、k 皆为正整数,故答案(D)满足要求)
4.三个偏振片 p1、p2 与 p3 堆叠在一起, p1 与 p3 的偏振化方向相互垂直, p2 与 p1 的偏振化方向 之间的夹角为 30° . 强度为 I0 的自然光垂直入射偏振片 p1 并依次透过偏振片 p1、p2 与 p3， 则通过三个偏振片后的光强为:
(A) I= I0/4; (B) I=3I0/8; (C) I=3I0/32; (D) I= I0/16 .
主极大明纹的级次？ 解(1):由题意及光栅方程,有 (a+b) sinφk=kλ1;
(a+b) sinφk+1=(k+1)λ2 两种波长上述的主明纹重合,即 sinφk= sinφk+1, 则有 kλ1=(k+1)λ2
2019年初三中考物理二轮专题复习《光学计算题专练》试题含答案
绝密★启用前2019年初三中考物理二轮专题复习《光学计算题专练》试题1.小康学过光的直线传播后，查阅相关资料，利用下面的方法粗略测出月球的直径．如图所示，在月圆时，把一枚一元的硬币AB，放在离眼睛点O约为H米处，在保证与月面平行的情况下，正好把(本题忽略大月亮遮住．已知一元硬币的直径为d，地球到月球距离为L，则证明月球的直径D=LdH气对光的折射)．2.激光是测量距离最精确的“尺子”，它的射程非常远，利用它可以从地球射向月球，再从月球反射回地球．从发射激光到接收到它返回的信号，共用时2s，已知光速为3×108m/s，求地球到月球的距离是多少3.一光源发出的一束光从地面上竖直向上投射到和它垂直的平面镜上，平面镜与地面距离为3米，如果把平面镜绕水平轴转过30°角，则地面上所成光点离光源多远？4.在田径运动会的百米赛跑项目中，小明和小江分别根据发令枪冒烟和听到枪声开始记时，同一运动员的跑步成绩（）A. 小明比小江多了0.294秒B. 小江比小明多了0.294秒C. 小明和小江的记录结果一样D. 小江记录的结果更准确5.百米赛跑时，假如终点记时员在听见起跑的枪声后才开始记时，他记录下来的成绩是11s，这种记录对运动员的成绩会造成什么后果以看到发令枪烟雾计时成绩应该是多少？答案解析1.【答案】证明：∵AB∥CD∴△OAB∽△OCD∴∵AB=d;CD=D;OF=H;OE=L;∴D=【解析】设OE交AB于点F，由题意可知△OAB∽△OCD，根据相似三角形的性质：对应高之比等于相似比计算即可，注意的是结果要保留两个有效数字．=1s，2.【答案】解：光从月球到地球时间：t=2s2月球到地球的距离为：s=vt=3×108m s⁄×1s=3×108m．答：地球到月球的距离为3×108m【解析】从发射激光到接收到它返回的信号，共用时2s，=1s，所以光从月球到地球一趟的时间是：t=2s2已知光速为=3×108m/s，月球到地球的距离为：s=vt=3×108m s⁄×1s=3×108m．3.【答案】如图所示：因为平面镜与水平面成30度角，所以入射光线与镜面夹角为60度，即入射角为30度，那么入射光线与反射光线的夹角为60度，由直角三角形OSA可得，S=OS=1.732×OS=1.732×3m=5.196m．故地面上的所成的光点距光源5.196m远．【解析】由平面镜绕绕水平轴转过30°角，可知反射光线与入射光线夹角为60°，则根据作图可形成直角△ASO三角形，即地面上得到的光斑A点与S点间的距离为SO距离的倍．4.【答案】A【解析】光的传播速度是c=3×108m/s，声音的传播速度是340m/s．因为光的传播速度太快了，所以当光从起点传播到终点时，光的传播时间是可以忽略的．由于声音和冒烟是同时产生的，所以我们可以认为当人看见发令枪冒烟时，声音从起点才开始传播，那么声音从起点传播到小江耳朵里的时间是：t=sv =100m340m/s≈0.294s，这说明当小明看到冒烟时，过了0.294s的时间声音才传到小江的耳朵里，所以小江比小明晚计时了0.294s，小明比小江多计时了0.294s．小明以看到冒烟就开始计时，这和运动员开始起跑的时刻基本是相同的，所以小明记录的结果更准确．5.【答案】解：（1）声音在空气中的速度大约为340m/s，光在空气中的传播速度为3.0×108m/s，光速比声速大得多，如果裁判员听到枪声才开始计时，这时运动员已经跑了一段时间才开始计时，所以测得的时间偏小.（2）声音传播100m时所用的时间：t=s v=100m340m/s≈0.29s所以，看到发令枪烟雾计时成绩应该是11s+0.29s=11.29s答：（1）声音在空气中的速度大约为340m/s，光在空气中的传播速度为3.0×108m/s，光速比声速大得多，如果裁判员听到枪声才开始计时，这时运动员已经跑了一段时间才开始计时，所以测得的时间偏小.（2）看到发令枪烟雾计时成绩应该是11s+0.29s=11.29s【解析】声音在空气中的速度大约为340m/s，光在空气中的传播速度为 3.0×108m/s，光速比声速大得多，如果裁判员听到枪声才开始计时，这时运动员已经跑了一段时间才开始计时，所以测得的时间偏小，少的刚好是声音传播100米所用的时间．。
关于物理光学习题附答案
一、 选择题1、在相同时间内，一束波长为λ的单色光在空中和在玻璃中，正确的是 [ ] A 、 传播的路程相等，走过的光程相等； B 、 传播的路程相等，走过的光程不相等； C 、 传播的路程不相等，走过的光程相等； D 、 传播的路程不相等，走过的光程不相等。
2. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n1<n2>n3,λ为入射光在真空中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ]A ．λπe n 22 ； B. πλπ+e n 22 ；C ．πλπ+en 24； D. 2/42πλπ+e n 。
3. 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点是明条纹。
若将2S 缝盖住，并在21S S 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。
4、用白光源进行双缝实验，若用一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变化；B. 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹； C ．干涉条纹的位置和宽度、亮度均发生变化； D ．不发生干涉条纹。
5、有下列说法：其中正确的是 ［ ］ A 、从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源； B 、从同一单色光源所发射的任意两束光，可视为两相干光束； C 、只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源；D、两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。
6、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径到B点，路径的长度为 L， A、B两点光振动位相差记为Δφ，则［］（A） L =3λ/（2n）,Δφ = 3π； ( B ) L = 3λ/（2n）,Δφ = 3nπ；（C） L = 3nλ/2 , Δφ = 3π； ( D ) L = 3nλ/2 ，Δφ = 3nπ。
光学试卷打印
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。
中北大学物理光学期末考试——计算题
本复习资料专门针对中北大学五院《物理光学与应用光学》石顺祥版教材，共有选择、填空、简答、证明、计算五个部分组成，经验证命中率很高，80分左右,不过要注意，证明题可能变成计算题，填空题变成选择题。
1—1：8610)(2)y tE i e++⨯=-+方程：y=y=方向向量：一个可以表示直线斜率的向量，这个向量就是方向向量。
Ax+By+C=0:若A、B不全为零，其方向向量:（—B，A)。
8610)(2)y tE i e++⨯=-+)(rkEE⋅--=t i eω)(rkEE⋅-=t i eω)(rkEE⋅+-=t i eω)(rkEE⋅+=t i eω1-3 试确定下列各组光波表达式所代表的偏振态及取向①E x=E0sin（ωt-kz）, E y= E0cos（ωt-kz）②E x= E0cos(ωt-kz），E y= E0cos(ωt-kz+π/4)③E x= E0sin（ωt-kz)，E y=-E0sin(ωt-kz）E x=E0sin（ωt—kz)，E y= E0cos(ωt-kz)相位差π/2，E x=E y，圆.讨论xy平面的偏振情况t=0时：合成矢量?t=T/4时:合成矢量？右圆E x= E0cos(ωt-kz）, E y= E0cos(ωt—kz+π/4)相位差π/4，椭圆.t=0时：合成矢量？t=T/4时:合成矢量？右椭圆,长半轴方向45º见p25页。
E x = E 0sin(ωt —kz )， E y =—E 0sin （ωt -kz ) 相位差0，直线.y =—x 方向向量：（—1，1）1—4：两光波的振动方向相同，它们的合成光矢量为:1268+=10[cos cos()]1010210[cos(53.13)cos sin(53.13)sin ]10cos(53.13)t t t t t πωωωωω+-=︒+︒=︒-E E1-5:+=cos()cos()4x y iA kz t jA kz t πωω-+--E =E E ；因此有：=,4y x πϕϕϕ=--=, =ox oy E A A E ， tan 1,α= 得到：tan 2tan(2)cos ,,4πψαϕψ==sin 2sin(2)sin ,,8πχαϕχ==-222tan()0.4142,2,8ba b A aπ-=-≈-+= 得到：2220.17162, 1.31,0.5412a a A a A b A +===。
2021届高考物理二轮专题复习测试：光学计算题(解析版)
2021年高考专题复习测试：光学计算题（解析版）一、解答题1.（2021·辽宁模拟）截面为直角梯形的棱镜，制作材料的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠A= 60°，∠B=90°。
截面内一细束与AB边平行的光线，从棱镜AD边上的E点射入，经折射后射到AB边上。
求：（ⅰ）光线在AD边上发生折射的折射角的正弦值；（ⅱ）不考虑多次反射，求从BC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
2.（2021·永州模拟）如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：（i）介质的折射率；（ii）光在介质中的传播时间．3.（2021·重庆模拟）将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。
某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置，如图为过装置中心轴线的截面，上部的集光球是半径为R的某种均匀透明材料的R范围内的光束平行于PQ射半球体，下部为导光管，两部分的交界面是PQ。
若只有PQ上方高度ℎ=√32入后，能直接通过PQ面进入导光管（不考虑集光球内表面的反射），求该材料的折射率。
4.（2021·内江一模）如图所示，三角形ABC是横截面为直角三角形的三棱镜，其中∠A=60°，AB长度为20cm。
一束单色光从AC边上的D点射入棱镜，入射角为45°，进入棱镜后折射到BC边的中点，D、C两点间距离为10cm。
光在真空中的速度C=3×108m/s。
求：(i)三棱镜材料对这束单色光的折射率；(ii)光线从AC边射入到第一次从三棱镜射出所经历的时间。
5.（2021·成都模拟）对比钻石折射率是判断钻石真假的一种方法。
图（a）为某种材料做成的钻石示意图，其截面如图（b）所示，虚线为垂直于MN边的对称轴，∠AOB可以根据需要打磨成不同大小，现有光线从图示位置垂直于MN边射入该钻石内。
初中物理：光学计算题
初中物理：光学计算题
1. 问题描述：
假设一束光射线从空气射入水中，入射角为60度，折射角为45度。
试计算：
a) 求光的折射率n；
b) 求光在空气中的速度v1和在水中的速度v2。
2. 解题思路：
根据折射定律和光速不变原理，可以解决此类问题。
折射定律表示光线从一种介质射入另一种介质时，入射角、折射角和介质的折射率之间满足一定关系。
光速不变原理指示光在不同介质中的速度不同。
3. 解题步骤：
a) 求光的折射率n：
根据折射定律，sin(入射角)/sin(折射角) = n2/n1。
入射角为60度，折射角为45度，代入公式可得：
sin(60°)/sin(45°) = n2/n1。
公式化简后可以得到：
n1 = n2 * sin(45°)/sin(60°)。
b) 求光在空气中的速度v1和在水中的速度v2：
光速不变原理指出：光在任何介质中的速度都是一个常数c，即v = c。
光在空气中的速度v1 = c，光在水中的速度v2 = c。
因此，
v1/v2 = c/c = 1。
换句话说，光在空气中和光在水中的速度是相等的。
4. 结果计算：
a) 计算光的折射率n：
代入数值计算，可得：
n1 = sin(45°)/sin(60°) ≈ 0.866。
b) 计算光在空气中的速度v1和在水中的速度v2：
v1 = v2 = c，即光在空气中的速度和在水中的速度均为常量。
以上为初中物理光学计算题的解题思路和步骤，希望对你有帮助。
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》计算题(附答案)
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》计算题姓名：___________班级：___________考号：___________1．透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。
焦距越短，折光本领就越强。
通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝1f。
平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。
凸透镜的度数是正值，凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为多少？(2)＋300度和－400度的眼镜片，它们的焦度是多少？-400度的眼镜片焦距是多少？2．1969 年，人类第一次登上月球，并在上面放置了一套由两个平面镜组合而成的反射装置如图所示，从地球向月球发射一束激光，经反射后逆着原入射方向返回，请问：(1)这两平面镜的夹角为多少度？(2)若激光从发射到接受所用时间约为2.56s，光传播的速度约为3×108m/s，由此可计算出地球和月球之间的距离约为多少米？3．如图所示，一束光线从距地面为3m的天花板上A点竖直向下照射到水平放置的平面镜上，将平面镜绕入射点O旋转15 ，反射光线照到天花板上的光斑B距光源A有多远？4．电线杆在阳光照射下，其影长为6米，另一位身高为1.8米的人，直立时影长为1.5米，求电线杆长．5．一个人站在河边，能看见河对岸一棵树在水中的像，当人从河岸后退6米时恰好就不能看到整个树的像了．已知人身高1.5米，河岸高出水面1米，河宽40米，求树高多少米？6．路灯高度为5m，地上两根高度均为1m的竖直杆之间相隔一定距离，经过测量发现两根竖直杆的影长之差为1.25 m，求两杆之间的距离？7．如图光源S发出一条光线经平面镜M反射后通过A点，S、A距平面镜分别为10cm和20cm，它们之间的水平距离为30cm。
求：⑴入射点的位置 ?⑵入射角的大小?8．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球以速度v=1米/秒向镜面滚去，已知镜面与桌面间的夹角α=45°，从小球距镜面与桌面的相交线AB间的距离为50厘米时开始计时．问：（1）小球的像向哪个方向运动?（2）小球的像经0.2秒运动的路程?9．凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足111f u v=+；（1）当一个物体距离凸透镜u1＝10cm时，另一侧距离凸透镜v1＝10cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？（2）当一个物体距离凸透镜u2＝30cm时，另一侧距离凸透镜v2＝60cm的光屏上正好得到清晰的像，则将物体移至距离凸透镜u＝38cm时，光屏上所成的清晰的像的性质是什么？10．如图，将蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上观察到一个清晰的缩小的像。
南开考研光学专业习题与解答第六章
第六章 晶体的光学性质例题 6.1一束钠黄光以50o入射角入射到方解石平板上，设光轴与板表面平行并垂直入射面，问在晶体中o 光和e 光间的夹角是多少？解 光进入晶体后发生双折射．对于o 光，n o =1.658，折射角为1i ，由折射定律10sin 658.150sin i =解得015.27=i ．对于e 光，n e =1.486，折射角为2i ，同理求得001231)486.150sin (sin ==-i ． 因此晶体中o 光和e 光的夹角为05.35.2731=-．6.2 线偏振光垂直射入一块方解石晶体，光的振动方向与晶体的主平面成20o角，计算两束折射光（e 光和o 光）的相对振幅和强度.解 线偏振光进入晶体后分解为振动面垂直与主平面的o 光和振动面平行于主平面的e 光，这两光的振幅分别为A A A o 34.020sin 0==，A A A e 94.020cos 0==．二者之比为36.0=eoA A . 两光的强度之比为)(13.020)()(0222θθθe o e o e e o o e o n n tg n n A n A n I I ===. 式中θ为e 光法线速度与光轴的夹角，e 光的折射率与其传播方向有关．题中未给计算题6.1解图 ＡＡo Ａe计算题6.2解图定e 光的传播方向，其折射率未知．当光轴与晶体表面平行时，有15.013.0486.1658.12020)(0202=⨯===tg n n tg n n I I e o e o e o θ． 6.3两完全相同的方解石晶体A 、B 前后排列(如计算题6.3图),强度为I 的自然光垂直于晶体A 的表面并通过这一系统, A 、B 主截面之间夹角为θ,(图中θ=0),求θ = 00,450,900,1800时,由Ｂ出射的光线的数目和每个的强度(忽略反射、吸收等损失).解 入射自然光强度为I ，进入晶体Ａ后发生双折射，从晶体A 分解出的两束光的强度分别为I I o 21=，I I e 21=． 这两束光进入晶体B 后又各自被分解为o 光和e 光，自晶体B 出射的四束光强度与两块晶体主截面之间夹角θ有关，一般情况下，这四束光的强度分别为 θθ22cos 21cos I I I o oo ==，θθ22sin 21sin I I I o oe ==，θθ22sin 21sin I I I e eo ==，θθ22cos 21cos I I I e ee==．两晶体主截面夹角θ不同，出射的四束光强度也不同．当00=θ时，是计算题6.3解图（a ）所示的情况，两束强度都为I/2． 当045=θ时，分解出的四束光强度相等，都等于Ｉ/4．当090=θ时，Ａ晶体中的o 光在Ｂ晶体中完全是e 分量，Ａ晶体中的e 光在Ｂ晶体中完全是o 分量，因此Ａ中的两束光在Ｂ中不再分解，B 后仍为两束光，每束的强度为Ｉ/2．当0180=θ时，有,21I I I ee oo ==计算题6.3图0==eo oe I I ．这时第一块晶体中分解出的o 光和e 光，进入第二块晶体中不再分解，仍然为第二块晶体中的o 光和e 光．但是，由于两块晶体的光轴对称于表面的法线（如解图d ），e 光在两块晶体中偏折方向相反，故出射后两束光的传播方向重合，两束合并为一束,强度为I ．6.4两个理想、正交的偏振片A 、B 之间加入一理想的偏振片C ，且C 以角速度ω旋转，强度为I 0的单色自然光垂直入射到偏振片A 上，试求偏振片B 后的出射光强． 解 强度为0I 的自然光，经过理想偏振片Ａ后，变为强度为2/0I 的线偏振光，题中给出偏振片Ｃ透振方向与Ａ透振方的夹角为ωt ，与Ｂ透振方向的夹角为（π/2-ωt ）（见计算题6.4解图）．由马吕斯定律，Ｂ后线偏振光的强度为)2/(cos cos 220t t I I ωπω-=).2(sin 41sin cos 20220t I tt I ωωω==出射光强与偏振片Ｃ透振方向的方位有关．当23,,2,0πππω=t 时，出射光强为零；当47,45,43,4ππππω=t 时，出射光强最大，为041I ．（b ）θ=1800（a ）θ=00计算题6.3解图BA CB（a ）计算题6.4解图6.5两尼可耳棱镜的透振方向夹角为60o，在两尼科耳棱镜之间加入一四分之一波片，波片的光轴 方向与两尼科耳棱镜600夹角的平分线平行，强度为I 0的单色自然光沿轴向通过这一系统．（1） 指出光透过λ/4波片后的偏振态；（2） 求透过第二个尼可耳棱镜的光强度和偏振性质（忽略反射和介质的吸收）． 解 （１）两尼可耳棱镜Ｎ1、Ｎ2的透振方向和波片光轴的相对方位表示在计算题6.5解图中．自然光经过尼可耳棱镜，成为线偏振光，强度为I 0/2．线偏振光的振动方向与光轴夹角为300，进入晶体后分解为o 光和e 光，由于λ/4波片Ｃ使o 光和e 光产生π/2的相位差，所以过Ｃ后成为椭圆偏振光．（２）尼可耳棱镜Ｎ2前是椭圆偏振光，它是由振幅分别为Ａe 和Ａo 、相位差为π／2的两线偏振光合成，由计算题6.5解图可得 030sin A A o =，030cos A A e =．o A 和e A 在Ｎ2的透振方向上投影，产生干涉．两相干线偏振光的振幅分别为00260cos 30sin A A o =， 00230cos 30cos A A e =．由于投影引起π的附加相位差，故两相干光的相位差为（π+π/2）．过Ｎ2后的相干光强为.16585)30cos ()60cos 30sin ()2/cos(2022022002222222222I A A A A A A A A A I e o e o e o ==+=+=+++=ππ 出射光为线偏振光．6.6 在两正交尼可耳棱镜之间插入一方解石λ/4波片，晶轴与尼可耳棱镜的透振方向成35o角。
专题1 中考光学计算题归纳与解析
专题1.2 中考光学计算题归纳与解析知识回顾一、光学的五个规律1.光的直线传播规律:光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。
2.光的反射定律:（1）反射光线与入射光线、法线在同一平面上；（2）反射光线和入射光线分居于法线的两侧；（3）反射角等于入射角；（4）光的反射过程中光路是可逆的。
即三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆。
3.平面镜成像的特点：等大,等距，垂直，虚像（1）像、物大小相等；（2）像、物到镜面的距离相等；（3）像、物的连线与镜面垂直；（4）物体在平面镜里所成的像是虚像。
4.光的折射规律：在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。
在折射现象中，光路是可逆的。
在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。
在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
5.凸透镜成像的规律：具体见下表。
二、记住光学常数1.在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s；2.光年：光在一年中传播的距离，光年是长度（距离）单位；1光年≈9.4608×1015m≈9.4608×1012km。
类型与典例突破类型1：利用光的直线传播规律结合三角形相似做答【例题1】（竞赛题）如图是小孔成像原理示意图。
根据图中所标尺寸，蜡烛AB在暗盒中所成的像CD的高度是多少cm？【例题2】（改编题）两千多年前，我国的学者墨子和他的学生做了小孔成像的实验．他的做法是，在一间黑暗的屋子里，一面墙上开一个小孔，小孔对面的墙上就会出现外面景物的倒像．小华在学习了小孔成像的原理后，利用如下装置来验证小孔成像的现象．已知一根点燃的蜡烛距小孔20cm，光屏在距小孔30cm处，小华测量了蜡烛的火焰高度为2cm，则光屏上火焰所成像的高度为______cm．若物距增大，像距不变，则像的高度______。
初中物理光学计算题
初中物理光学计算题
介绍
本文档提供了一系列初中物理光学计算题，以帮助学生巩固和加深对光学的理解。
这些计算题涵盖了反射、折射、光的传播速度等基本概念。
题目一：反射定律
已知一束光线以30度的入射角射到一面光滑的镜子上，求出射角。
入射角 = 30度
根据反射定律，出射角等于入射角
所以出射角 = 入射角 = 30度
题目二：折射定律
一束光线从空气射入玻璃中，已知入射角为45度，折射角为30度，求玻璃的折射率。
设空气的折射率为1。
入射角 = 45度
折射角 = 30度
根据折射定律，空气的折射率为1，玻璃的折射率则可通过折射定律计算得出：
折射率 = sin(入射角) / sin(折射角) = sin(45度) / sin(30度) ≈ 1.155
题目三：光的传播速度
已知光在真空中的速度为3.0 * 10^8 m/s，求其在水中的传播速度。
水的折射率为1.33。
真空中的光速 = 3.0 * 10^8 m/s
水的折射率 = 1.33
根据光在不同介质中的速度关系，可以得到以下公式：
光在真空中的速度 / 光在水中的速度 = 真空的折射率 / 水的折射率
将已知值代入公式，求解光在水中的速度：
光在水中的速度 = 光在真空中的速度 * 水的折射率 / 真空的折射率≈ 2.255 * 10^8 m/s
通过完成上述计算题，学生可以加深对光学基本概念的理解，并提高对光学计算的应用能力。
建议学生多做类似的计算题，以巩固知识。
高中物理光学综合计算题
高中物理光学综合计算题一、计算题1.如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。
有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行不考虑多次反射。
求该玻璃的折射率。
2.3.如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。
一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内入射面即纸面4.，入射角为，出射光线射在桌面上B点处。
测得AB之间的距离为现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。
不考虑光线在玻璃体内的多次反射。
5.6.7.8.10.如图所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出。
已知，，，。
真空中的光速，求：11.玻璃砖的折射率；12.光在玻璃砖中从E到F所用的时间。
结果保留两位有效数字13.14.如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面半径是球半径的倍，在过球心O且垂直底面的平面纸面内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
15.16.17.19.20.（21.一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率。
22.一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？23.一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。
24.25.26.27.28.29.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴图中虚线与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为则：30.通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射？31.光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少结果保留三位有效数字32.34.35.36.37.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面积如图所示，O点为圆心，与直径AB的垂直。
光学计算题——精选推荐
光学计算题1、⼈眼的⾓膜可以认为是⼀曲率半径为r mm的折射球⾯，其后是n的液体。
如果看起来瞳孔在⾓膜后A mm处，且直径为B mm，求瞳孔的实际位置和直径。
2、有⼀实物被成⼀实像于薄透镜后Amm处时，垂轴放⼤率正好为1倍。
问放⼤率为A倍时，实像应位于透镜后什么位置？3、⽤135照相机物镜焦距为f mm拍照时，若要求对L m的⼈在底⽚上获得L′mm⾼的像，物镜相对于焦平⾯的调焦量应为多少？⼈⼤致离照相机多少距离？4、⼀个焦距为f′mm的正薄透镜在其焦平⾯上给出⽆穷远物体的像。
现欲在透镜之后再插⼊另⼀个焦距为f1′mm的正薄透镜以使原来的像缩⼩⼀半，求此薄透镜的位置及这两个薄透镜的等效光组焦距值。
5、有⼀望远镜，物镜焦距为f1′mm，相对孔径为A，⼊瞳和物镜重合，出瞳直径为A mm，求该望远镜的视觉放⼤倍率、⽬镜焦距、望远镜的筒长和出瞳的位置；若要求视度调节范围为±X D（屈光度），求⽬镜的移动量。
6、有⼀X倍的望远镜，筒长为Lmm，求分别为开普勒和伽利略望远镜时物镜和⽬镜的焦距。
如果这两种望远镜的物镜焦距相同，视觉放⼤倍率仍为X倍，问此时伽利略望远镜的长度可以缩短多少？7、有⼀显微镜系统，物镜的垂轴放⼤率为-X倍，⽬镜的视觉放⼤倍率为Y倍，物镜的共轭距离为L mm,求物镜和⽬镜的焦距、物镜和⽬镜的间隔、物体的位置、系统的等效焦距和该显微镜的总视觉放⼤倍率。
若要求视度调节范围为±X（屈光度），求⽬镜的移动量。
8、有⼀显微镜系统，物镜的焦距为f1′mm，⽬镜的焦距为f2′mm，设均为薄透镜，两者相距Lmm，求该显微镜系统的等效焦距、视觉放⼤倍率；物体的位置、物镜的垂轴放⼤率和⽬镜的视觉放⼤倍率。
若要求视度调节范围为±X（屈光度），求⽬镜的移动量。
八年级上册物理计算题
1、南京长江大桥正桥长1600m，一列火车以10m/s的速度匀速行驶，火车的长度为250米，求：
（1）完全通过正桥所需的时间；
（2）火车整体全部在正桥上行驶的时间.
2、武汉长江大桥正桥长1750m，一列火车以10m/s的速度匀速行驶，完全通过正桥所需的时间为195s，求：
（1）火车的长度；
（2）火车整体全部在正桥上行驶的时间.
3、一辆匀速行驶的汽车，在距正前方峭壁0.45km处鸣喇叭，经过2.5s后，司机听到回声，求汽车行驶的速度。
（设空气中的声速为340m／s）
4．一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学，家到书店的路程为1 800 m,书店到学校的路程为3 600 m当他从家出发到书店用时5 min，在书店等同学用了1 min，然后二人一起又经过了12 min到达学校。
求：
(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少？
(2)这位同学从家出发到学校的全过程中的平均速度是多大？
5．一辆货车以20米/秒的速度向正前方一座山行驶，当行驶到某一位置时鸣笛，经过3秒后听到回声，已知声音在空气中的速度为340米/秒，求鸣笛时距离此山有多元的距离？。
物理光学计算题
1-2 一个线偏振光在玻璃中传播时的表示式为21510cos 100.65z t c π⎡⎤⎛⎫=⨯⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦E i求该光的频率、波长，玻璃的折射率。
解：由题意知：1510,0.65c ωπυ=⨯=，则有光的频率15141051022Hz ωπνππ⨯===⨯ 光在真空中的波长8614310/0.6100.6510cT c m m λνμ-⨯====⨯=⨯玻璃的折射率 1.540.65c cn cυ===1-9 求从折射率n=1.52的玻璃平板反射和折射的光的偏振度。
入射光是自然光，入射角分别为0°，45°，90°。
解：自然光入射，反射光的偏振度p s r p s=R R P R R －＋，其中22221212s rp p 221212sin ()tan ()=,=sin ()tan ()R r R r θθθθθθθθ--==++ 透射光的偏振度p s p s=t T T P T T －＋其中22212211122221222111212cos sin 2sin 2cos sin ()cos sin 2sin 2cos sin ()cos ()s s p pn T t n n T t n θθθθθθθθθθθθθθ==+==+- ① 当10θ= 时，垂直入射，0,0.2,0.2p s p s t t r r =>==-,s p p s R R T T ==∴ 0r t P P ==②当145θ= 时，可计算出具体的,,,s p p s R R T T ，最后可得出,r tP P （此处计算过程略去，直接套用公式即可） ③当190θ= 时，掠入射1,,s p p s R R T T ==无意义∴0,rt P P =不存在1-11 一左旋圆偏振光以50度角入射到空气---玻璃分界面上，试求反射光和透射光的偏振态解：入射的左旋圆偏振光可以写为()cos 2cos s p E a t E a t πωω⎛⎫=- ⎪⎝⎭=入射角小于布儒斯特角，① r p >0，r s <0，反射光的电矢量分量为：()3cos cos 22cos s s s p p E r a t r a t E r a t ππωωω⎛⎫⎛⎫'=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭= 相位差：32πϕ=- 右旋椭圆偏振光② t p >0，t s >0，透射光的电矢量分别为：()c o s 2c o s s s p p E t a t E t a t πωω⎛⎫''=- ⎪⎝⎭''=相位差：2πϕ=-左旋椭圆偏振光1-16 若要使光经红宝石（n=1.76）表面反射后成为完全偏振光，入射角应等于多少？求在此入射角的情况下，折射光的偏振度t P 。
【最新精选】光学计算题
一、几何光学部分1、孔径都等4cm 的两个薄透镜组成同轴光具组，一个透镜是会聚的，其焦距为5cm ；另一个是发散的，其焦距为10cm 。
两个透镜中心间的距离为4cm 。
对于会聚透镜前面6cm 处的一个物点，试问：（1）哪一个透镜是有效光阑？（s '=f sf s ''+=5454cm cm cm cm-⨯-⨯=20cm y '=s y s '=2044cm cm cm ⨯=20cm (2分) 所以发散透镜经会聚透镜所成的像对物点所张的孔径角为2Lu '=26y arctg s cm''+=1026arctg =21230''' (1分) 会聚透镜对物点所张孔径角1Lu '=26yarctg cm=26arctg =1826' (1分) 因为2Lu '>1L u '，所以会聚透镜1L 为同轴光具组的有效光阑。
(1分) （2）1L 为入射光瞳，其直径为4cm 。
(1分)1L 经2L 成的像为出射光瞳，光瞳的位置s '及大小y '分别计算如下：s =-4cm ，f '=-10cms '=f sf s ''+=4(10)410cm cm cm cm -⨯---=207-cm=-2.857cmy '=s y s '=20744-⨯-=2.857cm (2分)2、（1）显微镜用波长为250nm 的紫外光照射比用波长为500nm 的可见光照射时，其分辨本领增大多少倍？（2）它的物镜在空气中的数值孔径约为0.75，用紫外光时所能分辨的两条线之间的距离是多少？（3）用折射率为1.56的油浸系统时，这个最小距离为多少？ （1）显微镜的分辨极限为：y ∆=0.61sin n uλ（2分）在其他条件一样，而用以不同波的光照射时，有12y y ∆∆=12λλ 则1y ∆=12λλ2y ∆=500250nm nm 2y ∆=22y ∆，即用紫外光250nm 时显微镜的分辨本领增至2倍，即增大1倍。
光学计算题
在折射率n ＝1.50的玻璃上，镀上n '＝1.35的透明介质薄膜．入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对λ1＝600 nm 的光波干涉相消，对λ2＝700 nm 的光波干涉相长．且在600 nm 到700 nm 之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形．求所镀介质膜的厚度．(1 nm = 10-9 m)3182在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)e n 'n =1.50波长为λ的单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹．(1) 设A点处空气薄膜厚度为e，求发生干涉的两束透射光的光程差；(2) 在劈形膜顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？3628用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1 nm=10-9 m)图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸表面Array的曲率半径是R＝400 cm．用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30 cm．(1) 求入射光的波长．(2) 设图中OA＝1.00 cm，求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目．3660用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l= 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1) 求此空气劈形膜的劈尖角 ；(2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？3707波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈形膜上，如图所示，图中n 1＜n 2＜n 3，观察反射光形成的干涉条纹．(1) 从形膜顶部O 开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少？(2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？3211(1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400 nm ，λ2=760 nm (1nm=10-9 m)．已知单缝宽度a =1.0×10-2cm ，透镜焦距f =50 cm ．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．(2) 若用光栅常数d =1.0×10-3 cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．33220波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜ϕ＜π21范围内可能观察到的全部主极大的级次．3222一束具有两种波长λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长λ1的第三级主极大衍射角和λ2的第四级主极大衍射角均为30°．已知λ1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求: (1) 光栅常数a ＋b(2) 波长λ23359波长为600 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上，观察夫琅禾费衍射图样，透镜焦距f=1.0 m，屏在透镜的焦平面处．求：(1) 中央衍射明条纹的宽度 x0；(2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2．3746为什么在日常生活中容易察觉声波的衍射现象而不大容易观察到光波的衍射现象？。