光学习题
光学习题
一、填空题1. 小孔成像可用几何光学中的( )定律来解释。
2. 光学系统中物和像具有共轭关系的原因是( )。
3. 光学系统中像方顶焦距是( ) 。
4. 显微镜中的光学筒长指的是( ` )。
5. 光学系统的物方焦距和像方焦距之比等于 ( )之比。
6. 人眼的调节包含 ( ) 调节和 ( ) 调节。
7. 要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为( )。
8. 要求显微镜能分辨的最小间隔为0.5μm ,如果用波长555nm 的光成像,显微镜物镜的数值孔径至少为( )。
9.理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是( )。
10. 望远系统中物镜的相对孔径是( )。
11. 棱镜的转动定理是( )。
12. 设光从玻璃射入空气中,玻璃的折射率为1.52,则发生全反射的临界角为 ( )。
13. 一个人的眼睛的远点距为-500mm ,需带( )度数的眼镜,眼镜的 焦距是( )。
14. 视场光阑是光学系统中对光束的( )起限制作用的光阑,其在系统像 空间的共轭像称作( )。
15. 发生全反射现象的必要前提是( )。
16. 周视照相机可以拍摄大视场景物,其利用的是( )的性质。
17.在望远镜的视度调节中,为适应近视人群,应采取的是:( )A)使物镜远离目镜 B)使目镜远离物镜 C)使目镜靠近物镜 D)应同时调节物镜和 目镜18. 棱镜系统中加入屋脊面,其作用是( )。
19. 光学系统中场镜的作用是( )A)改变成像光束的位置 B)减小目镜的尺寸 C)不改变像的成像性质 D)以上都正确 20. 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是( )。
21.物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜,光学筒长△= 4mm ,则该显微镜的视放大率为( ),物镜的垂轴放大率为( ),目镜的视放大率为( )。
二、问答题1. 什么是理想光学系统?2. 对目视光学仪器的共同要求是什么?3. 如何计算眼睛的视度调节范围?如何校正常见非正常眼?4. 光学系统中可能有哪些光阑?5. 共轴光学系统的像差和色差主要有哪些?6. 显微镜的分辨率与哪些参数有关?通过什么途径可提高显微镜的分辨率?7. 复杂光学系统中设置场镜的目的是什么?8. 平面镜成像是否存在色差?9. 什么叫孔径光阑?它和入瞳和出瞳的关系是什么?10. 什么叫视场光阑?它和入窗和出窗的关系是什么?11. 几何像差主要包括哪几种?12. 什么叫远心光路?其光路特点是什么?13. 角放大倍率和视觉放大倍率的本质区别是什么?望远镜的角放大倍率和视觉放大倍率有何异同?14.场镜的作用是什么?若把一场镜(凸平)放置于望远物镜的像面上,场镜的垂轴放大倍率多大?场镜的初级球差多大?15. 目镜的作用是形成实像还是虚像?是倒立像还是正立像?是放大像还是缩小像?16. 为什么光楔有色散作用?当光楔顶角为θ时,光楔对F光和C光的角色散公式。
光学考试题——精选推荐
光学考试题光学习题第⼀部分:填空题1. 光波的相⼲条件是:频率相同;;。
2.位相差和光程差的关系为,实现相长⼲涉的位相差条件为。
3.⽤波长λ的单⾊光⼊射迈克⽿孙⼲涉仪,当可动镜M1移动了0.03164mm 时,发现视场中⼼变化了100个条纹,则⼊射光波长λ=。
4. 在空⽓中⽤波长为λ单⾊光进⾏双缝⼲涉实验时,观察到⼲涉条纹相邻条纹的间距为1.33mm ,当把实验装置放在⽔中时(⽔的折射率n=1.33),则相邻条纹的间距变为_____________5.⽤波长为λ单⾊光垂直照射如图所⽰的折射率为n 2的劈尖薄膜(n 1>n 2 , n 3>n 2),观察反射光⼲涉,从劈尖顶开始,第2条明纹对应的膜厚度d =___ __.6.在单缝夫琅和费衍射⽰意图中,所画出的各条正⼊射光线间距相等,那么光线1与3在幕上P点相遇时的位相差为___ _____,P 点应为___ ______点。
7.波长λ=500nm 的单⾊平⾏光,垂直⼊射半径ρ=1mm 的圆孔,圆孔后轴线上P 点到圆孔的距离r =1m ,对于P 点⽽⾔,圆孔露出的半波带数k= ,P 点为点。
8. N 条狭缝的夫琅和费衍射,衍射的总能流是缝宽相同的单缝夫琅和费衍射光能量的倍,衍射光强中央主极⼤将增⼤为倍。
9.⼈眼瞳孔直径为3mm ,对波长为550nm 的光⽽⾔,⼈眼的最⼩分辨⾓为弧度。
13 510.爱⾥光斑的半⾓宽度θ=。
11.设天空中两颗星对于⼀望远镜的张⾓为2.42×10-6rad,它们都发出波长为550nm的光,为了分辨出这两颗星,望远镜物镜的⼝径⾄少要等于cm。
12.汽车两盏前灯相距L,与观察者相距S=10km。
夜间⼈眼瞳孔直径d=5.0mm,⼈眼敏感波长为550nm。
若只考虑⼈眼的圆孔衍射,则⼈眼可分辨出汽车两前灯的最⼩间距L 是。
13.若星光的波长是550nm,孔径为127cm的⼤型望远镜所能分辨的两颗星的最⼩⾓距离(从地上⼀点看两星的视线间夹⾓)是。
初二物理光学练习题及答案
初二物理光学练习题及答案1. 题目:以下哪一项不属于光的性质?A. 折射B. 反射C. 吸收D. 发射答案:D. 发射2. 题目:光的传播速度在以下哪种介质中最快?A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案:A. 真空3. 题目:以下哪种材料具有最强的折射能力?A. 金属B. 木材C. 玻璃D. 塑料答案:C. 玻璃4. 题目:以下哪种现象是由光的反射引起的?A. 彩虹B. 折射C. 投影D. 色散答案:C. 投影5. 题目:以下哪种现象是由光的折射引起的?A. 眩光B. 绕射C. 反射D. 极化答案:B. 绕射6. 题目:光的颜色是由什么决定的?A. 光的频率B. 光的波长C. 光的幅度D. 光的速度答案:B. 光的波长7. 题目:以下哪个现象是光的干涉现象?A. 色散B. 极化C. 衍射D. 反射答案:C. 衍射8. 题目:以下哪个现象是光的偏振现象?A. 光的干涉B. 光的反射C. 光的折射D. 光的吸收答案:D. 光的吸收9. 题目:平面镜的特点是什么?A. 只有一面能反射光B. 反射光具有色散现象C. 反射光没有方向性D. 只有特定角度可以观察到镜中的物体答案:A. 只有一面能反射光10. 题目:以下哪个光学器件利用了光的折射原理?A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 磨凸镜答案:A. 凸透镜总结:物理光学是初中物理课程中的一个重要内容,通过学习光的性质、传播规律以及光学现象等知识,我们可以更好地理解光的行为和光学器件的工作原理。
本文给出了一些初二物理光学的练习题及答案,希望能帮助同学们复习和巩固相关知识。
通过解答这些问题,同学们可以检验自己对物理光学的理解程度,加深对光学知识的记忆和理解。
在学习过程中,同学们还可以通过查阅教科书和其他资料,对光学知识进行更深入的学习和拓展。
(完整)应用光学习题
一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 光路可逆 。
2、发生全反射的条件是 光从光密媒质射向光疏媒质,且入射角大于临界角I 0,其中,sinI 0=n 2/n 1 。
3、 光学系统的三种放大率是 垂轴放大率 、 角放大率 、轴向放大率 ,当物像空间的介质的折射率给定后,对于一对给定的共轭面,可提出 一 种放大率的要求.4、 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是 轴上无穷远的物点 。
5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜,光学筒长△= 4mm ,则该显微镜的视放大率为 -20 ,物镜的垂轴放大率为 -2 ,目镜的视放大率为 10 。
6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束,则该物点所成的是实 (填“实”或“虚”)像。
7、人眼的调节包含 视度 调节和 瞳孔 调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置,使后面系统的通光口径不致过大。
9、要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为30 度。
10、近轴条件下,折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板,其等效空气层厚度为 10 mm. 11、设计反射棱镜时,应使其展开后玻璃板的两个表面平行,目的是 保持系统的共轴性 。
12、有效地提高显微镜分辨率的途径是 提高数值孔径和减小波长 。
13、近轴情况下,在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度 小 。
14.用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法:当β>0时 物像虚实相反β<0时 物像虚实相同。
15.平面反射镜成像的垂轴放大率为 1 ,物像位置关系为 镜像 ,如果反射镜转过α角,则反射光线方向改变 2α 。
二、简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么?答:几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。
直线传播定律:光线在均匀透明介质中按直线传播.独立传播定律:不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
光学习题及答案
光学习题及答案练习二十二 光的相干性 双缝干涉 光程一.选择题1. 有三种装置(1) 完全相同的两盏钠光灯 ,发出相同波长的光 ,照射到屏上;(2) 同一盏钠光灯 ,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上; (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝 ,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝 ,此二亮缝的 光照射到屏上 .以上三种装置 ,能在屏上形成稳定干涉花样的是(A) 装置 (3). (B) 装置 (2). (C) 装置 (1)(3). (D) 装置 (2)(3).2. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝 .(B) 把两个缝的宽度稍微调窄 . (C) 使两缝的间距变小 . (D) 改用波长较小的单色光源 .3. 如图所示 ,设 s 1、s 2 为两相干光源发出波长为的单色光 ,分别通过两种介质 (折射率分别为 n1和 n 2,且 n 1>n 2)射到介质的分界面上的 P 点,己知 s 1P = s 2P = r,则这两条光的几何路程 r, 在刻有双缝一边的箱子外边时 ,在箱子的对面壁上产生干涉条纹 这箱子时 ,条纹的间隔将会发生什么变化答(A) 保持不变 . (B) 条纹间隔增加 . (C) 条纹间隔有可能增加 . (D) 条纹间隔减小 .5. 用白光 (波长为 4000~ 7600)垂直照射间距为 a=的双缝 ,距缝 50cm 处放屏幕 ,则观察到 的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是 (A) × 104m ,× 104m (B) ×104m , × 103m (C) ×104m , ×104m(D) × 104m ,× 104m 光程差 和相位差分别为(A) r = 0 , = 0 , = 0.(B) r= (n 1- n 2 ) r , =( n 1-n 2) r , =2 (n 1- n 2) r/ (C) r= 0 , =( n 1 -n 2) r , =2 (n 1- n 2) r/ . (D) r =0 , =( n 1- n 2) r , =2 (n 1- n 2) r.,当把一个钠光灯照亮的狭缝放.如果把透明的油缓慢地灌入 4. 如图所示,在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝 图.填空题1. 在双缝干涉实验中 ,两缝分别被折射率为 n 1和 n 2 的透明薄膜遮盖 ,二者的厚度均为 e ,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上 ,在屏中央处 ,两束相干光的相位差 =2. 如图所示 , s 1、、s 2为双缝 , s 是单色缝光源 ,当 s 沿平行于 s1、和 s 2 的连线向上作微小移动时 , 中央明条纹将向 s s1移动;若 s 不动 ,而在 s 1后加一很薄的云母片 ,中央 s 2明条纹将向 移动 .(2) 如果用厚度 e=× 102mm,折射率 n=的透明薄膜覆盖在图中的明条纹的坐标 x .练习二十三 薄膜干涉 劈尖.选择题1. 如图 所示 , 薄膜的折射率为 n 2, 入射介质的折射率为 n 1,透 射介质为 n 3,且 n 1< n 2< n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分 别为 (1)和(2), 则产生半波损失的情况是(A) (1)光产生半波损失 , (2)光不产生半波损失 (B) (1)光 (2)光都产生半波损失 . (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失 .(D) (1)光不产生半波损失 , (2)光产生半波损失2. 波长为的单色光垂直入射到厚度为 e 的平行膜上 ,如图 ,若反射光消失 ,则当 n 1<n 2<n 3时,应满足条件 (1); 当 n 1<n 2>n 3时应满足条件 (2). 条件 (1),条件(2) 分别是(A) (1)2ne = k, (2) 2ne = k.3. 如图所示 ,在劳埃镜干涉装置中, 若光源 s 离屏的距离为 D, s 离平面镜的垂直距离为 a(a 很小).则平面镜与屏交界处 A 的 干涉条纹应为 条纹;设入射光波长为,则相邻条纹 中心间的距离为 . 三. 计算题1. 在双缝干涉实验中 ,单色光源 s 到两缝 s 1和 s 2的距离 分别为 l 1 和 l 2,并且 l 1-l 2=3, 为入射光的波长 ,双缝之间的距 离为d, 双缝到屏幕的距离为 D,如图 ,求(1) 零级明纹到屏幕中央 O 点的距离; (2) 相邻明条纹间的距离 . 2. 双缝干涉实验装置如图所示, 双缝与屏之间的距离D=120cm, 两缝之间的距离 d=,用波长 =5000 的单色光垂直照射双缝.(1) 求原点 O(零级明条纹所在处 )上方的第五级明条纹的 坐标 .ds s 12屏xs 1缝后面 ,求上述第五级A图(B) (1)2ne = k + /2,(C) (1)2ne = k -/2, (D) (1)2ne = k,3. 由两块玻璃片( n 1 = )所形成的空气劈尖 ,其一端厚度为零,另一端厚度为,现用波(2) 2ne = k+/2. (2) 2ne = k. (2) 2ne = k -/2.长为 7000 的单色平行光,从入射角为 30 角的方向射在劈尖的表面,则形成的干涉条纹数(A) 27. (B) 56. (C) 40. (D) 100.4. 空气劈尖干涉实验中 , (A) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹(B) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹(C) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹 , 劈尖夹角变小时 , 劈尖夹角变小时 , 劈尖夹角变小时 , 劈尖夹角变小时 ,条纹变稀 ,从中心向两边扩展 . ,条纹变密 ,从两边向中心靠拢 . ,条纹变疏 ,条纹背向棱边扩展 .,条纹变密 ,条纹向棱边靠拢 .5. 一束波长为的单色光由空气入射到折射率为 则薄膜的最小厚度应为(A) /2.(B)/2n . (C) /4.(D)/4n ..填空题1. 如图所示 ,波长为的平行单色光垂直照射到两个劈尖上 ,两劈尖角分别为 1 和 2 ,折射率分别为 n 1 和 n 2 ,若二者形成干涉条纹的间距相等 , 则 1 , 2 , n 1 和 n 2 之间的关系是.2. 一束白光垂直照射厚度为 m 的玻璃片 ,玻璃的折射率为 ,在反射光中看见光的波长 是,在透射光中看到的光的波长是.3. 空气劈尖干涉实验中 ,如将劈尖中充水 ,条纹变化的情况是,如将一片玻璃平行的拉开 , 条纹变化的情况是 . 三. 计算题1. 波长为的单色光垂直照射到折射率为 n 2 的劈尖薄膜上 n 1<n 2< n 3,如图所示 ,观察反射光形成的条纹 .(1) 从劈尖顶部 O 开始向右数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2. 在折射率 n=的玻璃上 ,镀上 n=的透明介质薄膜 ,入射光垂直于介质膜表面照射 ,观察反n 的透明薄膜上 ,要使透射光得到加强图射光的干涉 ,发现对 1=6000的光干涉相消 ,对2=7000的光波干涉相长 ,且在 6000 ~ 7000之间没 有别的波长的光波最大限度相消或相长的情况 ,求所镀介质膜的厚度 .练习二十四 牛顿环 迈克耳逊干涉仪 衍射现象.选择题1. 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(A) 变小 . (B) 不变 . (C) 变大 . (D) 消失 .2. 在图所示三种透明材料构成的牛顿环装置中 涉条纹 ,则在接触点 P 处形成的圆斑为(A) 全明 . (B) 全暗 .(C) 右半部明 ,左半部暗 . (D) 右半部暗 ,左半部明 .3. 在一块平玻璃片 B 上,端正地放一个顶角接近于 ,但小于的圆锥形平凸透镜 A,在 A 、B间形成空气薄层 ,如图所示 ,当用单色光垂直照射平凸透镜时 ,从玻璃片的下面可观察到干涉 条纹 ,其特点是4.把观察牛顿环装置中的平凸透镜换成半径很大的半圆柱面透镜 , 用单色光垂直照射 半圆柱面的平凸透镜时 ,观察到的干涉条纹的特点是(A) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹 ,中间密 ,两边稀 . (B) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹 ,中间稀 ,两边密 . (C) 间隔相等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹 . (D) 间隔相等的与圆柱面母线垂直的干涉直条纹 .5. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一个折射率为 n,厚度为 d 的透明片后 ,这条光路的光程增加了(A) 2(n - 1)d. (B) 2nd.,用单色光垂直照射 ,在反射光中看到干(A) 中心暗的同心圆环状条纹 ,中心密 ,四周疏 . (B) 中心明的同心圆环状条纹 ,中心疏 ,四周密 . (C) 中心暗的同心圆环状条纹 ,环间距相等(D) 中心明的同心圆环状条纹 ,环间距相等(C) (n-1)d.(D) nd..填空题1. 用= 6000 的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第 4 个暗环(中央暗斑为第 1 个暗环)对应的空气膜厚度为m.2. 光强均为I0 的两束相干光相遇而发生干涉时, 在相遇区域内有可能出现的最大光强是.3. 惠更斯-菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各个面积元上,所发出的子波在观察点P 的, 决定了P 点的合振动及光强.三. 计算题1. 图所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R=400cm, 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.(1) 求入射光的波长(2) 设图中OA=,求在半径为范围内可观察到的明环数目.2. 在如图所示的牛顿环装置玻璃平凸透镜和平面玻璃( 设玻璃折射图中率 n1=之间的空气(n2=改换成水(n2 = ),求第k 个暗环半径的相对改变量(r k-r k ) / r k.练习二十五单缝衍射圆孔衍射光学仪器的分辨率一.选择题1. 对杨氏双缝干涉的理解应为(A) 杨氏双缝干涉是两狭缝衍射光的干涉,因此干涉条纹的分布受单缝衍射因子的调制(B) 杨氏双缝干涉完全是两束相干光的干涉.(C) 杨氏双缝干涉是两条单缝的衍射,无干涉.(D) 杨氏双缝干涉是双光束干涉与单缝衍射的迭加.2. 关于半波带正确的理解是(A) 将单狭缝分成许多条带,相邻条带的对应点到达屏上会聚点的距离之差为入射光波长的1/2.(B) 将能透过单狭缝的波阵面分成许多条带, 相邻条带的对应点的衍射光到达屏上会聚点的光程差为入射光波长的1/2.(C) 将能透过单狭缝的波阵面分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.(D) 将单狭缝透光部分分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.3. 波长= 5000 的单色光垂直照射到宽度 a = mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为 d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为(A) 2m. (B) 1m. (C) . (D) . (E) .4. 单色光垂直入射到单狭缝上 ,对应于某一衍射角 到屏上会聚点 A 的光程差为 = 2 , 则(A) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个(B) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个 (C) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个(D) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个5. 一直径为 2mm 的 He - Ne 激光束从地球上发出投射于月球表面 ,己知月球和地面的距离为 376×103km, He -Ne 激光的波长为 6328,则月球得到的光斑直径为(A) × 130m. (B) . × 13 0m. (C) 290× 130 m(D) 29× 130 m..填空题1. 在单缝夫琅和费衍射实验中,设第一级暗纹的衍射角很小,若用钠黄光(1≈ 5890 )照射单缝得到中央明纹的宽度为 , 则用 2=4420 的蓝紫色光照射单缝得到的中央明纹宽度 为.2. 波长为 5000 ~ 6000 的复合光平行地垂直照射在 a=的单狭缝上 ,缝后凸透镜的焦距为,则此 二波 长光零级明纹 的中心间隔为 ,一级明 纹的中 心间 隔为.3. 己知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为× 107rad,它们发出的光波波长按 5500计算 ,要分辨出这两颗星 ,望远镜的口镜至少要为 .三. 计算题1. 用波长 = 6328 的平行光垂直照射单缝 ,缝宽 a = ,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上 ,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为 ,求此透镜的焦距 .2. 在某个单缝衍射实验中 ,光源发出的光含有两种波长 1 和 2,并垂直入射于单缝上 ,假如1的第一级衍射极小与 2 的第二级衍射极小相重合 ,试问(1) 这两种波长之间有何关系(2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中 ,是否还有其它极小相重合练习二十二 光的相干性 双缝干涉.选择题 A C C D B二. 填空题, 此单狭缝两边缘衍射光通过透镜,屏上 A 点为明点 . ,屏上 A 点为暗点 . ,屏上 A 点为明点 .,屏上 A 点为暗点 .1. 2(n1n2)e/.2. 下, 上.3. 暗, x=D/(2 a) .三.计算题1. 光程差=(l2+r2)(l1+r1)=(l2l1)+(r2r1)= l2l1+xd/D=3+xd/D(1)零级明纹=0 有x=3D/d(2)明纹=k=3+x k d/D 有x k=(3k)D/dx=x k+1-x k=D/d2.(1)光程差=r2r1=xd/D=kx k=kD/d因k=5 有x5=6mm(2)光程差=r2-(r1-e+ne)=r2-r1-(n-1)e=x'd/D -(n-1)e=k 有x'=[k+(n-1)e]D/d因k=5,有x'5=练习二十三薄膜干涉劈尖一.选择题B C A C B二.填空题1. n11= n22.2. m; m, m.3. 依然平行等间距直条纹,但条纹变密;依然平行等间距直条纹,条纹间距不变,但条纹平行向棱边移动.三.计算题1.(1)因n1<n2<n 3,所以光程差=2n2e暗纹中心膜厚应满足k=2n2e k=(2k+1)/2 e k=(2k+1)/(4n2)对于第五条暗纹,因从尖端数起第一条暗纹=/2,即k=0,所以第五条暗纹的k=4,故e4=9/(4 n2)(2)相邻明纹对应膜厚差e=e k+1-e k=/(2n2)2.因n1<n2<n3 所以光程差=2n2e1 相消干涉,有=2n2e=(2k1+1)1/22 相长干涉,有=2n2e=2k22/2因 2>1,且中间无其他相消干涉与相长干涉,有k1=k2=k,故(2k+1)1/2=2k2/2 k=1/[2( 2-1)]=3 得e=k2/(2n2)=10-4mm练习二十四牛顿环迈克耳逊干涉仪.选择题 C D D B A二.填空题1. .2. 4I0 .3. 干涉(或相干叠加).三. 计算题1. (1) 明环半径r=[(2k1)R/2]1/2=2r2/[(2 k1)R]=5000 (2) (2k1)=2r2/(R)=100k= 故在OA范围内可观察到50 个明环( 51 个暗环)2. 暗环半径r k kRλ n2r k kRλ n2r k r k kRλn2 kRλ n2r k kRλ n21 n2 1 n21n2 1 n2 n2 13.6%练习二十五单缝圆孔分辨率.选择题 A B B D C二.填空题1. .2. 0, 15mm.3. .三. 计算题1. 单缝衍射暗纹角坐标满足asin k=k线坐标满足x k=ftan≈fsin=f k/ax=x k x k-1f/afax/ =400mm= ;2.(1) 单缝衍射暗纹角坐标满足asin1=1 asin2=22因重合有asin2=asin1,所以1=22(2) asin1=k11 = k122 asin2=k22asin1= asin2得k 2=2k1故当k2=2k1 时,相应的暗纹重合。
初中物理七年级专项练习题——光学(附答案)
初中物理七年级专项练习题——光学学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.图是物体AB经照相机镜头成像原理示意图,当AB沿主光轴远离镜头时,则物体上A点的像A'会沿()移动A.A'O B.A'FC.水平向右D.水平向左2.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时()A.潮湿的路面更容易发生漫反射B.干燥的路面更容易发生镜面反射C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗D.对面无车时,驾驶员看干燥的路面更暗3.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。
以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是()A.B.C.D.4.为了不惊动蜗牛,用放大镜观察蜗牛触角,为了看到更大的清晰的像,下列操作正确的是()A.蜗牛与眼睛不动,放大镜离蜗牛远一些B.蜗牛与眼睛不动,放大镜离蜗牛近一些C.蜗牛与放大镜不动,眼睛离蜗牛近一些D.蜗牛与放大镜不动,眼睛离蜗牛远一些5.如图,在暗室里,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则A.A处为紫光B.这个实验说明太阳光只含有七种单色光C.只有AB之间有光D.将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升较快6.3D电影具有三维立体视觉效果,拍摄时,将两个摄像头按照人两眼间的距离放置,同时拍摄,制成胶片;放映时,两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面,观看者带上特殊眼镜后,就和直接用双眼看到物体的效果一样.关于3D电影,下列说法不正确的是A.光在银幕上发生的是漫反射B.画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像C.拍摄时,两镜头中心间的距离约为7cmD.放映时,胶片到放映机镜头的距离大于2倍的镜头焦距7.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是A.B.C.D.8.下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是()A.影子是由于光的反射形成的B.蜡烛远离平面镜时,蜡烛的像变小C.插在水中的铅笔“折断”了,是因为光的折射D.D.只将F板绕ON向后转动,还能在F板上看到反射光线9.若图中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子()A.都不能成像B.各成半个像,合起来成一个完整的像C.都成完整的像,且两个像在同一位置D.都成完整的像,且两个像在不同位置10.如图所示的光现象中,与小孔成像的原理相同的是()A.屏幕上的“手影”B.茶杯在镜中的“倒影”C.水中筷子“变弯”D.钢笔“错位”11.红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中,属于利用紫外线工作的是A.电视遥控器B.医用“B超机”C.验钞机D.夜视仪12.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况.下列合乎要求的是A.B.C.D.13.潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了.如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因:()A.B.C.D.14.如图所示是探究光的反射规律的实验装置,为了探究反射光线与入射光线之间的关系,实验时应进行的操作是A.沿ON向后折转板FB.沿ON向后折转板EC.改变光线OB与ON的夹角D.改变光线AO与ON的夹角15.如图所示是透镜对光的作用,其中正确的是A.B.C.D.16.在“五岳”之一泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景.据目击者说:“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样.“佛光”形成的主要原因是A.直线传播B.小孔成像C.光的反射D.光的色散17.“白日不到处,青春恰自来,苔花如米小,也学牡丹开”,在央视《经典咏流传》舞台上威宁石门坎师生吟唱清代诗人袁枚的这首《苔》,令无数观众感动落泪.其中“白日不到处”主要涉及的物理知识是()A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散18.甲乙两人在照同一个镜子.甲在镜中看到了乙的眼睛,下列说法正确的是A.乙也一定能看到甲的眼睛B.乙可能看到甲的眼睛C.乙不可能看到甲的眼睛D.乙不可能看到甲的全身二、实验题19.小文同学通过以下的实验过程,探究光的反射规律。
大学光学练习题及答案
光学练习题一、 选择题1.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S 2盖住,并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ,其它条件不变(如图),则此时( B )A.P 处仍为明条纹B.P 处为暗条纹C.P 处位于明、暗条纹之间D.屏幕E 上无干涉条纹2.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采的办法是( B )A.使屏靠近双缝B.使两缝的间距变小C.把两个缝的宽度稍微调窄D.改用波长较小的单色光源3.在杨氏双缝干涉实验中,若用折射率为n 薄玻璃片将上面的狭缝挡住,则此时中央亮条纹的位置与原来相比应 ( A )(A) 向上移动; (B) 向下移动;(C) 不动; (D) 根据具体情况而定。
4.在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜,以增强某一波长的透射光能量,假定光线垂直入射,则介质膜的最小厚度应为 ( D )(A) /n ; (B) /2n ; (C) /3n ; (D) /4n 。
5.一折射率为n 、厚度为e 的薄膜处于折射率分别为1n 和3n 的介质中,现用一束波长为λ的平行光垂直照射该薄膜,如图,若n n n <<,则反射光a 、b 的光程差为 ( B )(A )、22λ+e n ; (B )、e n 22;(C )、λ+e n 22; (D )、e n 2 。
6.在单缝夫琅禾费衍射实验中,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(B )(A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )6个NM Q7.当平行单色光垂直入射于如图所示空气劈尖,两块平面玻璃的折射率为1 1.50n =,空气的折射率为21n =,C 点处的厚度为e ,在劈尖上下表面反射的两光线之间的光程差为(D)A .e n 22B .2/22λ+e nC . e n 12D . 2/21λ+e n8.如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离L 变小,则在L 范围内干涉条纹的 ( C )(A )数目减小,间距变大 (B )数目减小,间距不变(C )数目不变,间距变小 (D )数目增加,间距变小9.波长550nm λ=的单色光垂直入射于光栅常数41.010cm d -=⨯的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为 ( D )(A )4 (B )3 (C )2 (D )110.三个偏振片1P 、2P 与3P 堆叠在一起,1P 与3P 的偏振化方向相互垂直,2P 与1P的偏振化方向间的夹角为45 ,强度为0I 的自然光入射于偏振片1P ,并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ,则通过三个偏振片后的光强为 ( C )(A )016I (B )038I (C )08I (D )04I 二、填空题1.相干光的必要条件为 频率相同 、 相位差恒定或相位相同 、振动方向平行 。
光学试题
《光学》习题库第一章, 光的干涉(一)选择题1.严格地讲,空气折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,干涉环将:A 、变大B 、缩小C 、不变D 、消逝2.在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时,如果连续移动干涉仪的可动反射镜以使光程差增加,所观察到的等倾干涉圆环将不断地从中央产生向外扩大,并且干涉图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周期性变化,当可见度变化一个周期时,从中央产生的干涉明圆环数最接近于:A 、245B 、490C 、980D 、19603.杨式双缝实验装置中,光源的波长为6000Ǻ。
两狭缝的间距为2mm 。
在离缝300cm 的一光屏上,观察到干涉图样的明条纹的间距为:A 4.5mmB 4.1mmC 3.1mmD 0.9mm4.在折射率为n 2的玻璃制成的光学元件表面,镀上单层介质增透膜,膜厚度为h ,折射率为n 1,元件在空气中使用。
假如希望这个镀膜表面对于正入射的波长为λ的光完全消反射就有如下要求:A 、221n n = 且 1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=(k=0,1,2,…… B 、221n n =,且1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= C 、221n n = 且 121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= D 、221n n =,且121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=5.图下方是检验透镜曲率的干涉装置,用波长为λ的单色光垂直照射,干涉花样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过:A 、2/3λB 、2λC 、D 、12λ6.用劈尖干涉检测二件的表面,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图,图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切,由图可见二件表面:A 、有一凹陷的槽,深为λ/4B 、有一凹陷的槽,深为λ/2C 、有一凸起的埂,高为λ/4D 、有一凸起的埂,高为λ/27.S 是单色光点光波,P 是屏幕上给τ定点,那么左下图最可能是哪种光学现象的演示实验:A 、色差B 、干涉C 、菲涅耳衍射D 、夫琅和费衍射8.晴朗的天空所以呈浅兰色,清晨日出或傍晚日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9.波长为5500 Ǻ的单色光垂直照射,如果第五个暗环的半径是1.414厘米,第85个暗环的半径是1.871厘米,则该装置中的平凸透镜的曲率半径是 米,若已知该透镜直径是4厘米,则理论计算可产生圆干涉条纹数约为 。
光学练习题
1光学练习题一.选择题1.双缝间距为2mm ,双缝与屏幕相距300cm ,用波长为06000A 的光照射时,屏幕上干涉条纹的相邻两明纹的距离是( )。
A 4.5mmB 0.9mmC 3.12mmD 4.15mm 2.在同一媒质中两列相干光的强度之比421=I I 是,则两列相干光的振幅之比是:( )A=21A A 4 B =21A A 2 C =21A A 16 D =21A A 413.一束光强为0I 的自然光,相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后,出射光的光强为0/8I I =,已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直,若以入射光为轴,旋转P 2,问P 2最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零。
( )︒︒︒604530C B A D ︒904.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜厚度为e, 且n 1<n 2>n 3, 1λ为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程差为( )。
1221121122212212222λλλn e n D n e n Cn e n B e n A ---5.在上题中,若n 1< n 2 < n 3 ,k=0,1,2,3A 满足λλk e n =+222的条件。
反射光消失 B 满足λλk e n =-222的条件。
反射光消失 C 满足λλk e n =+222的条件。
透射光消失 D 满足λλk e n =-222的条件。
透射光消失6.劈尖干涉中干涉条纹是等间距分布的,但牛顿环干涉条纹不是等间距分布的,这是( )。
A 因它的条纹是环形 B 因各干涉环对应的厚度不相等 C 因平凸透镜与平玻璃间有空气 D 因平凸透镜曲面上各点的斜率不相等7.有两个几何形状完全相同的劈尖,一个是空气中的玻璃劈尖,一个是玻璃中的空气劈尖。
当以相同波长的单色光分别垂直照射它们时( )。
2A 玻璃劈尖的条纹间距比空气劈尖大B 玻璃劈尖的条纹间距比空气劈尖小C 两个劈尖干涉条纹间距相同D 观察不到玻璃劈尖的干涉条纹 8.在相等的时间内,一束波长为λ的单色光在空气和玻璃中( )。
光学知识点练习题集锦
光学知识点练习题集锦一、选择题1.以下哪种现象是光的传播特性之一?A.折射B.干涉C.衍射D.反射2.狭缝干涉实验主要研究的是光的哪一种特性?A.衍射B.透射C.散射D.反射3.透明介质中光速的大小与哪个参数有关?A.折射率B.密度C.压强D.温度4.面体之间的光反射遵循的定律是?A.斯涅尔定律B.费马定律C.杨氏定律D.光的多次反射定律5.以下哪个选项可以最好地描述白炽灯产生的光谱?A.连续光谱B.线缆光谱C.离散光谱D.单色光谱二、填空题1.光的最小折射角发生在光线从光密媒介折射到光疏媒介时,称为______。
2.光通过狭缝时,会发生______现象。
3.光在空气中的速度约为______。
4.光的传播速度最快的介质是______。
5.在光的反射中,入射角等于______角。
6.光的颜色与其波长的______成正比。
三、判断题1.折射是光波经过两个不同介质的分界面时,由于介质密度的差异而改变传播方向的现象。
( )2.白色光是由不同波长的单色光组成的。
( )3.当光线从光疏介质射入光密介质时,发生折射现象,折射角小于入射角。
( )4.折射率越大,介质中的光速度越小。
( )5.光的传播速度在真空中最大,光速为3×10^8m/s。
( )四、计算题1.一个介质的折射率为1.5,当光从该介质射入折射率为1.0的介质中,入射角为60°,求折射角。
2.两片平行玻璃板之间间距为1.0mm,光的波长为500nm,问干涉条纹的宽度是多少?3.一束光的入射角为30°,折射角为60°,求两个介质的折射率。
练习题答案及解析一、选择题1. D 光的反射是光的传播特性之一,当光遇到界面时,会发生反射现象。
2. A 狭缝干涉实验研究的是光的衍射现象,通过光通过一个狭缝后的干涉现象来研究光的特性。
3. A 透明介质中光速的大小与折射率有关,折射率越大,光速越慢。
4. A 面体之间的光反射遵循斯涅尔定律,即入射角、反射角和折射角之间满足一定的关系。
光学考试题
光学习题第一部分:填空题1. 光波的相干条件是:频率相同 ; ; 。
2.位相差和光程差的关系为 ,实现相长干涉的位相差条件 为 。
3.用波长λ的单色光入射迈克耳孙干涉仪,当可动镜M1移动了0.03164mm 时,发现视场中心变化了100个条纹,则入射光波长λ= 。
4. 在空气中用波长为λ单色光进行双缝干涉实验时,观察到干涉条纹相邻条纹的间距为1.33mm ,当把实验装置放在水中时(水的折射率n=1.33),则相邻条纹的间距变为_____________5. 用波长为λ单色光垂直照射如图所示的折射率为n 2的劈尖薄膜(n 1>n 2 , n 3>n 2),观察反射光干涉,从劈尖顶开始,第2条明纹对应的膜厚度d =___ __.6. 在单缝夫琅和费衍射示意图中,所画出的各条正入射光线间距相等,那么光线1与3在幕上P点相遇时 的位相差为___ _____,P 点应为___ ______点。
7.波长λ=500nm 的单色平行光,垂直入射半径ρ=1mm 的圆孔,圆孔后轴线上P 点到圆孔的距离r =1m ,对于P 点而言,圆孔露出的半波带数k= ,P 点为 点。
8. N 条狭缝的夫琅和费衍射,衍射的总能流是缝宽相同的单缝夫琅和费衍射光能量的 倍,衍射光强中央主极大将增大为 倍。
9.人眼瞳孔直径为3mm ,对波长为550nm 的光而言,人眼的最小分辨角为 弧度。
13 510.爱里光斑的半角宽度θ∆=。
11.设天空中两颗星对于一望远镜的张角为2.42×10-6rad,它们都发出波长为550nm的光,为了分辨出这两颗星,望远镜物镜的口径至少要等于cm。
12.汽车两盏前灯相距L,与观察者相距S=10km。
夜间人眼瞳孔直径d=5.0mm,人眼敏感波长为550nm。
若只考虑人眼的圆孔衍射,则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距L 是。
13.若星光的波长是550nm,孔径为127cm的大型望远镜所能分辨的两颗星的最小角距离(从地上一点看两星的视线间夹角)是。
光学习题——精选推荐
波动光学(56)一、选择题1.以下叙述哪个不是电磁波(B)A、可见光B、声C、X射线D、 射线2.下列现象中属光的干涉现象的是(A)A、肥皂泡上的彩色花纹B、雨后天边的彩虹C、早晨东方云际出现的红色彩霞D、荷叶上水珠在阳光下晶莹透亮3.下列哪些现象说明光具有波动性(A B)A、光的干涉B、光的衍射C、光的反射D、光电效应4.两束相干光必具备的条件是(ABD)A、振动方向一致B、频率相同C、传播距离相等D、相位差恒定5.白光通过双缝,在屏上形成干涉条纹,除中央为白色明纹外,两侧还出现彩色条纹,这是因为(A)A、各种色光的波长不同B、各种色光的速度不同C、各种色光的色散不同D、各种色光的折射率不同6.在杨氏双缝干涉实验中,若将其中一个缝挡住,则(D)A、屏上出现一条与缝一样的亮条B、屏上一片模糊C、双缝干涉条纹D、出现衍射条纹7.光程的数值取决于(AD)A、光的传播距离B、媒质对光的吸收系数C、光的强度D、媒质的折射率8.在日光下能看到油膜彩色花纹的原因是(A)A、油膜干涉B、油膜发生全反射C、日光经油膜色散D、油膜发生漫反射9.在夫琅和费单缝衍射实验中仅增大缝宽而其余条件不变时,中央条纹的宽度将(A)A、减小B、增大C、先减小后增大D、先增大后减小10.在吹肥皂泡过程中,看到肥皂泡表面花样、颜色改变,是由下述哪个量的变化引起的(C)A、折射率B、泡内压强C、薄膜的厚度D、表面张力系数I,照射在一偏振片上,则透过光的强度为(B)11从钠光灯发出的单色光,强度为A 、0B 、02I C 、20cos I θ D 、0cos I θ 12.在许多光学镜头上涂有增透膜,下列说法正确的是(BD )A 、增透膜的厚度是入射光在空气中波长的1/4B 、增透膜的厚度是入射光在薄膜介质中波长的1/4C 、从增透膜两表面反射的光相互加强,增加了透射光的强度D 、从增透膜两表面反射的光相互削弱,减小了反射光的强度13.在迈克耳逊干涉仪的一支光路上,放一片折射率为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λ,则薄膜的厚度为(D )A 、2/λB 、)2(n λC 、n /λD 、)12/(-n λ14.相干光产生干涉现象,在空间某点的加强条件是两光源到某点(C )A 、几何路程相同B 、光强度相同C 、光程差是波长的整数倍D 、相位差恒定15.若在空气中测得某种介质的起偏角为0i ,根据布儒斯特定律,该介质的折射率为(A )A 、tan 0iB 、0iC 、arctan 0iD 、无法确定16.由相干光源S 1和S 2发出的波长为λ的单色光,分别通过两种媒质(折射率分别为n 1和n 2,且 n 1>n 2),那么,他们的光程差(D )A 、一定为零B 、一定大于零C 、一定小于零D 、无法确定17.关于光的干涉,下列说法正确的是(AD )A 、两列不同颜色的单色光,不可能产生干涉现象B 、两列不同颜色的单色光,可能产生干涉现象C 、频率相同的单色光一定能产生干涉现象D 、频率相同、振动反相的两列单色光能够产生干涉现象18.两狭缝相距2mm ,离开光屏300cm ,用600nm 光照射时,干涉图样明纹间距为(以mm 为单位)(B )A 、4.5B 、0.9C 、3.12D 、4.1519.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到彩色反射条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时(C )A 、只有红色和绿色的双缝干涉条纹 ,其它颜色的双缝干涉条纹消失B 、红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C 、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏幕上仍有光亮D 、屏幕上无任何光亮20.波长为λ的平行单色光照亮一宽度为d 的狭缝,衍射角︒=30θ对应于衍射图样的第一级小,d 的大小为(C )A 、λ21 B 、λ C 、2λ D 、3λ 21.室内的人隔着墙能听到室外的谈话声,而看不见谈话的人,这是因为(C )A 、声波速度小,光波速度大B 、光波频率高容易产生干涉现象C 、声波波长较长,容易产生衍射现象D 、声波是纵波,光波是横波22.用波长为λ的单色光照射一狭缝,若屏幕上某点P 是第二级明纹的位置,那么由单缝边缘到P 点的光程差为(C )A 、λ23B 、2λC 、λ25 D 、3λ 23.波长为λ的单色光垂直投射在一单缝上,若P 点为衍射图样的第二级明纹,则对P 点而言,单缝可分割成的半波带数目为(D )A 、2B 、3C 、4D 、524.关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象,下列说法正确的是(ABD )A 、干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加B 、用绿光照射产生的干涉条纹比用黄光照射产生的干涉条纹窄C 、干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波谷与波谷的叠加D 、干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加25.一条光线垂直照射在一透明薄膜上,薄膜的折射率n>1。
初中物理光学经典习题(附详细答案)
8.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的虚像B.太阳的实像
C.树叶的影子D.树叶的实像
9.如图所示,小明同学在课外按如图所示的装置做小孔成像实验,初步得出像的特点是倒立的等大的像。现在他想在半透明纸上看到一个放大的烛焰像,正确的做法是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
6.当太阳射向月亮的光被地球挡住时,地球上的人会观察到月食。设想一下:若干年后,我国的航天员成功登月,此时恰好在地球上出现月食现象,那么航天员会( )
A.观察到月食B.观察到日食
C.同时观察到日食和月食D.观察不到日食和月食
7.关于小孔成像说法中正确的是()
A.正立放大的虚像B.倒立缩小的实像
(7)小明在实验中,测出一组物距和像距相等,就得出实验结论之一:“像距与物距相等”。老师说这样得到结论不合理,你认为理由是;
(8)图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是_____;
(9)根据你的实验过程和得到的结论判断,下列说法正确的是______
A.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关
B.蜡烛远离玻璃板过程中,蜡烛的像始终与蜡烛等大
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
14.如图所示,已知入射光线,并且要使入射光线垂直入射井内,请正确画出反射面。
15.如图所示,a为入射光线,b为反射光线,它们均由同一个点光源发出,请找到这个点光源的位置,并完成光路图。
16.黑箱内只有一个平面镜,请在黑箱中确定该平面镜的位置,并将光路补充完整。
(3)本实验得出的结论是
。
13.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置。
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。
光学练习题光的反射和折射
光学练习题光的反射和折射光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象及其应用的科学。
在光学中,光的反射和折射是两个基本的现象。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解光的反射和折射。
题目一:光的反射1. 把一只光线指向一个镜子,角度为30°,则反射角度为多少?解析:根据光的反射定律,入射角等于反射角。
所以,反射角也为30°。
2. 如果入射角为60°,则反射角为多少?解析:由于光的反射定律,入射角等于反射角,所以反射角也为60°。
3. 当入射角为45°时,反射角为多少?解析:由于光的反射定律,入射角等于反射角,所以反射角也为45°。
题目二:光的折射1. 入射角为30°,折射角为20°,则光线从什么介质射向什么介质?解析:根据光的折射定律,光线从光密介质射向光疏介质。
所以,光线从光密介质射向光疏介质。
2. 入射角为60°,折射角为45°,则光线从什么介质射向什么介质?解析:根据光的折射定律,光线从光密介质射向光疏介质。
所以,光线从光密介质射向光疏介质。
3. 入射角为45°,折射角为60°,则光线从什么介质射向什么介质?解析:根据光的折射定律,光线从光疏介质射向光密介质。
所以,光线从光疏介质射向光密介质。
题目三:反射和折射的应用1. 请解释为什么可以通过镜子看到自己的倒影?解析:镜子是一个光滑的表面,光线在镜子上发生反射。
当光线从物体表面射向镜子时,根据光的反射定律,入射角等于反射角,光线会按照相同的角度反射回来。
所以,我们可以通过镜子看到自己的倒影。
2. 为什么在水中看到的物体比在空气中看到的物体要偏移?解析:这是由于光在不同介质中传播速度不同导致的。
当光从空气射入水中时,根据光的折射定律,折射角度和入射角度有关。
因为水的折射率高于空气,光线在射入水中时会向法线弯曲,导致我们在水中看到的物体位置发生了偏移。
光学训练题(含答案)
光学练习题(答案)1.(多选)关于光的现象,下列说法正确的是()A.如果某单色光线从空气射入普通玻璃,光线传播速度一定减小B.发生全反射时,反射光的能量几乎等于入射光的能量C.光导纤维传输信号和全息照相利用的都是光的全反射现象D.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象E.在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光,就可以比较清楚地拍摄玻璃橱窗内的物品解析:选ABE根据v=cn,光从空气射入普通玻璃中,折射率n>1,则传播速度减小,选项A正确;发生全反射时,折射光线完全消失,反射光的能量几乎等于入射光的能量,选项B正确;全息照相利用了激光相干性好的特性,运用光的干涉现象,选项C错误;刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象,选项D错误;由于反射光是偏振光,在拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光,选项E正确。
2.(多选)彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。
彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。
下列关于a光与b光的说法正确的是() A.水滴对a光的折射率大于对b光的折射率B.a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距D.a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E.若a、b光在同一介质中,以相同的入射角由介质射向空气,若b光能够发生全反射,则a光也一定能够发生全反射解析:选ABE进入水滴时,由折射定律n=sin isin r知,a光在水滴中的折射角小,折射率大,选项A正确;由v=cn,a光在水滴中的传播速度小,选项B正确;由sin C=1n,a光的临界角小,容易发生全反射,选项E正确;a光在水滴中的折射率大,频率大,波长小,由Δx=ldλ,a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,选项C错误;在真空和在水滴中,分别有c=λ0f和v=λf,则cv=λ0λ,故a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短,选项D错误。
高中物理《光学》练习题(附答案解析)
高中物理《光学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:__________一、单选题1.下列说法正确的是( )A .爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比,即E h λ=B .法拉第预言电磁波的存在,赫兹则通过实验捕捉到电磁波C .原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D .由c f λ=可知,频率越大的电磁波,在真空中波长越小2.首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是( )A .赫兹B .法拉第C .麦克斯韦D .奥斯特3.关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A .电磁波是一种物质,可以在真空中传播B .电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场C .变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场D .均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4.下列器件中,利用电流热效应工作的是( )A .微波炉B .电视机C .电风扇D .电饭锅5.如图所示,OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束,从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点,由此可以得出的结论是( )A .在同种玻璃中传播,A 光的传播速度一定大于B 光B .以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,B 光侧移量大C .分别照射同一光电管,若B 光能引起光电效应,A 光一定也能D .以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是A 光6.某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示,O点为圆心,一束单色光从A点射入,经B点射出圆柱体。
下列说法正确的是()A.光线进入玻璃后频率变大B.若θ增大, 可能变小C.若θ增大,光线在圆柱体内可能会发生全反射D.若θ增大,光线由A点至第一次射出时间变短7.下列说法正确的是()A.光子的能量跟它的频率成反比B.随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越强C.一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波8.如图所示,由两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束,则()A.只要满足一定的条件,a、b两束光可以发生干涉B.遇到障碍物时,b光更容易发生明显的衍射现象C.在该透明材料中,a光的传播速度大于b光的传播速度D.从该透明材料射入空气发生全反射时,a光的临界角较大二、多选题9.下列关于电磁波的说法不正确的是()A.只要空间某处有变化的电场和磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波B.任何变化的磁场周围一定有电场C .能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D .太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10.电磁波为信息的传递插上了翅膀。
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2007.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(n 1
倍 ) 2008.在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处( 永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变。
) 2013,用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M1移动0.2mm 时,瞄准点的干涉 条纹移过了600条,那么所用波长为( )
2018,照相机的镜头通常采用两个薄透镜胶合而成,其一是焦距为20cm 的凸透镜,另一个为焦距30cm 的凹透镜,那么这一组透镜的焦距为多少cm ? ( )
2028.X 射线投射在间距为d 的平行点阵屏面的晶体中,试问发生布拉格晶体衍射的最大波长为多少? ( 2d )
2045, 下述现象中可以用几何光学解释的是( 露珠闪射的银光 )
2046, 雨后的天空出现虹是因为( 光线在水柱表面的折射和在外表面的反射 )
2047, 晴朗的天空呈现浅蓝色,其主要原因是( 太阳光被大气所散射 )
2048, 清晨日出或傍晚日落的晨曦呈现红色,其主要原因是( 太阳光被大气所散射 ) 2096, 两光强均为I 的相干光干涉的结果,其最大光强为( 4I )
2110, 雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时,油膜的厚度是( 十的-7次方 ) 2120. 用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时,干涉条文将( 向外扩散 )
2129. 用半波带法研究菲涅尔圆孔的衍射的结果说明,圆孔轴线上的P 点的明暗决定于: ( 半波带数目的奇偶 )
2137 在光栅衍射实验中,若只增加光栅的缝数N ,将会改变衍射图中的:
(光谱线的亮度和宽度)
2139 为了增加光栅衍射的分辨本领,可以:( 增加缝数 )
2144 自然光可以看成是振动方向互相垂直的两个线偏振光的叠加,这两个线偏振光是: ( 振幅相等,没有固定相位关系 )
2162 某透明介质对空气的临界角等于45度,那么光从空气射向此介质的布儒斯特角等于 ( )
2194, 一束线偏振光垂直入射到四分之一波晶片上,偏振光的震动面跟波晶片的光轴的夹角是一个任意的确定值,通过波晶片的偏振态是( 椭圆偏振光 )
2196, 一束线偏振光垂直入射到二分之一波晶片上,线偏振光的震动面跟波晶片的光轴的夹 角是任意一个确定值,通过波晶片的透射光的偏振态是( 线偏振光 )
2212, 光电效应中的红限依赖于( 金属的逸出功 )
2216, 在康普顿效应中,波长的改变量( 与散射方向有关 )
2225, 关于激光器的特性,在下列各种叙述中正确的是
( 方向性好,能量集中,单色性好,相干性好 )
1001.光的相干条件为 频率相同 、 振动方向相同 和 相位差恒定 。
1003.望远镜放大本领的数学表达式为 目物f f M ''=。
1005.表示一切物质都具有波粒二象性的数学表达式为 λh
p hv E ==,。
1006.通常把既能记录光波 振幅 的信息,又能记录光波 相位 信息的摄影称为全息照相。
1007.可见光在 电磁波 谱中只占很小的一部分,其波长范围约是 390~760
nm 。
1008.显微镜放大本领的数学表达式为 目
物f cm f l M '⋅'-≈25。
1009.表示光的相速、群速及二者关系的数学表达式分别为
δλ
δλδδωλνωv v u k u k dt dr v -=====,,。
1012.费马原理是指 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。
1014.光的衍射条件是 障碍物的限度和波长可比拟。
1020.某种原子的激态寿命为10-8s ,它所发出的光的波长为5000Å,则其自然线宽约是 m 14-108⨯。
1026.清晨日出或傍晚日落时,看到的太阳呈红色;而正午时看到的太阳却时白色,究其原因乃是光的 散射 的结果。
1032.爱因斯坦的光电效应方程为 W mv hv +=221 ,光的本能是 波粒二象性 。
1045,在几何光学系统中,唯一能完善成像的是 平面反射
1052,设三角棱镜的顶角为80°,折射率为根号2,则最小偏向角为_______,此时入射角为___________
1079. 远点在2米处的近视眼,需配__________的眼镜。
1080. 近点在2米处的远视眼,需配__________的眼镜。
1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的 奇数 倍,相位差为π的 奇数 倍。
1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为半波长的 整数 倍,相位差为π的 偶数 倍。
1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为a ,缝屏距为b ,屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为x ,则从双缝所发光波到达p 点的光程差为 b
ax 。
1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为a ,缝屏距为b ,波长为λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为x ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差为
k b ax π2⋅ 。
1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为a ,缝屏距为b ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为x ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强
=I b
ax I λπ20cos 4 。
1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为a ,缝屏距为b ,入射光的强度为I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为
a b λ 。
1128. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M 1、M 2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大,则视场中观察到干涉条纹从中心 向外冒出 ,条纹间距 减小 。
1129. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M 1、M 2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小,则视场中观察到干涉条纹从中心 向中心陷 ,条纹间距 增大 。
1134. 惠更斯-菲涅尔原理是在惠更斯原理基础上,进一步考虑了 次波的干涉 ,补充和发展了惠更斯原理二建立起来的。
1142. 夫琅禾费双缝衍射是 单缝衍射 与 双缝干涉 的总效果,其光强表达式 中 2)sin (u
u 是单缝衍射因子,2)2cos (δ 是双缝干涉因子。
1143. 光栅衍射是 夫琅禾费单缝衍射 和 多缝光栅 的总效果
1152. 显微镜的分辨本领与 数值孔径 和 光波波长 有关,数值孔径越大,分辨本领越 高 ,波长越大,分辨本领越 低 。
220sin sin ()()sin u Nv I I u v =
1160. 自然光自空气射入到水面上的(n=4/3)布儒斯特角为
53 。
1161. 自然光以布儒斯特角入射到水面上,(n=1.33),则反射线偏振光的振动面与水平面的夹角为 37 。
1169. 在单轴晶体中光矢量振动方向垂直于主截面的光称为 寻常光 ,平行于主截面的光称 非常光 。
3007.何为“干涉相长”?何为“干涉相消”?
答:对应于相位差为 π 的偶数倍或者光程差等于半波长的偶数倍的那些点,两波叠加后的强度为最大值,称为“干涉相长”;
对应于相位差为 π 的奇数倍或者光程差等于半波长的奇数倍的那些点,两波叠加后的强度为最小值,称为“干涉相消”。
3014.何为“等倾干涉”?何为“等厚干涉”?
答:同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角——等倾干涉条纹。
对应于每一直线条纹的薄膜厚度是相等的——等厚干涉条纹。
3028.惠更斯-菲涅耳原理是怎样表述的?
答:波面 S 上每个面积元 dS 都可以看成新的波源,它们均发出次波。
波面前方空间某一点 P 的振动可以由 S 面上所有面积元所发出的次波在该点叠加后的合振幅来表示。
3050.在理想光具组里主要研究哪些基点和基面?
答:在理想光具组里主要研究的基点和基面是:焦点和焦平面、主点和主平面、节点和节平面。
3051. 光学仪器的本领主要有哪几个?
答:光学仪器的本领主要有放大本领、聚光本领和分辨本领。
3074. 你能说出几种获得线偏振光的方法?
答:获得线偏振光的方法有: 偏振片、反射起偏、透射起偏、尼科耳棱镜、傅科棱镜、沃拉斯顿棱镜以及波片等。
3076. 马吕斯定律和布儒斯特定律的数学表达式为何? 答:马吕斯定律和布儒斯特定律的数学表达式分别为:12102,cos n n tgi I I == θθ
3084. 如何区分圆偏振光和自然光?
答:使待测光垂直通过检偏器,然后转动检偏器,如果通过检偏器的光的强度不随检偏器的转动而变化,则待测光为自然光;如果出现两次消光,则是圆偏振光。
3085.如何区分椭圆偏振光和部分偏振光?
答:使待测光垂直通过检偏器,将偏振片停留在透射光强度最大的位置,在偏振片前插入1/4玻片,使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行,再次转动偏振片会若出现两次消光,即为椭圆偏振光,即椭圆偏振片变为线偏振光;若还是不出现消光,则为部分偏振光 3108. 光子的能量、质量和动量分别为多少?
答:光子的能量为: hv c m E ==2ϕ,光子的质量为:22c
hv c E m ==
ϕ,静止质量0:0=m 光子永远以不变的速度c 运动,光子的动量为:c hv c E p ==ϕ。
3116. 按照玻尔理论,电子的轨道半径如何计算?总能量如何计算?
答:电子的轨道半径和总能量分别按下列公式计算: nm a Z n a r n 053.0,121≈=;eV E E Z
n E E E K P n 6.13,1122
-≈≈+= 0000.
答:。