2、光学答案
物理光学第二章答案
第二章光的干涉作业1、在杨氏干涉实验中，两个小孔的距离为1mm，观察屏离小孔的垂直距离为1m，若所用光源发出波长为550nm和600nm的两种光波，试求：（1）两光波分别形成的条纹间距；（2）两组条纹的第8个亮条纹之间的距离。
2、在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为100cm，当用一片折射率为1.61的透明玻璃贴住其中一小孔时，发现屏上的条纹系移动了0.5cm，试决定该薄片的厚度。
3、在菲涅耳双棱镜干涉实验中，若双棱镜材料的折射率为1.52，采用垂直的激光束（632.8nm）垂直照射双棱镜，问选用顶角多大的双棱镜可得到间距为0.05mm 的条纹。
4、在洛埃镜干涉实验中，光源S1到观察屏的垂直距离为1.5m，光源到洛埃镜的垂直距离为2mm。
洛埃镜长为40cm，置于光源和屏的中央。
（1）确定屏上看见条纹的区域大小；（2）若波长为500nm，条纹间距是多少？在屏上可以看见几条条纹？5、在杨氏干涉实验中，准单色光的波长宽度为0.05nm，平均波长为500nm，问在小孔S1处贴上多厚的玻璃片可使P ’点附近的条纹消失？设玻璃的折射率为1.5。
6、在菲涅耳双面镜的夹角为1’，双面镜交线到光源和屏的距离分别为10cm 和1m 。
设光源发出的光波波长为550nm ，试决定光源的临界宽度和许可宽度。
7、太阳对地球表面的张角约为0.0093rad ，太阳光的平均波长为550nm ，试计算地球表面的相干面积。
8、在平行平板干涉装置中，平板置于空气中，其折射率为1.5，观察望远镜的轴与平板垂直。
试计算从反射光方向和透射光方向观察到的条纹的可见度。
9、在平行平板干涉装置中，若照明光波的波长为600nm ，平板的厚度为 2mm ，折射率为1.5，其下表面涂上高折射率（1.5）材料。
试问：（1）在反射光方向观察到的干涉圆环条纹的中心是亮斑还是暗斑？（2）由中心向外计算，第10个亮环的半径是多少？（f=P P ’20cm）（3）第10个亮环处的条纹间距是多少？10、检验平行平板厚度均匀性的装置中，D是用来限制平板受照面积的光阑。
工程光学习题参考答案第二章理想光学系统
第二章 理想光学系统1.针对位于空气中的正透镜组()0'>f 及负透镜组()0'<f ，试用作图法分别对以下物距 ∞---∞-,,2/,0,2/,,2,f f f f f ,求像平面的位置。
解：1.0'>f ()-∞=l a()'2f l b -=()f f l c =-=()/f l d -=()0=l e()/f l f =')(f f l g -=='22)(f f l h -==+∞=l i )(2.0'<f -∞=l a )(l b )(=l c =)(/)(f l d -=0 el(=)f=l2/ (f)()fg=l(=h)ll i)(+∞=2. 已知照相物镜的焦距f’＝75mm,被摄景物位于（以F 点为坐标原点）=x ,2,4,6,8,10,m m m m m -----∝-处，试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方。
解： （1）x= -∝ ，xx ′=ff ′ 得到：x ′=0 （2）x ′= （3）x ′= （4）x ′= （5）x ′=（6）x ′=3.设一系统位于空气中，垂轴放大率*-=10β，由物面到像面的距离（共轭距离）为7200mm ， 物镜两焦点间距离为1140mm 。
求该物镜焦距，并绘出基点位置图。
解:∵ 系统位于空气中，f f -='10''-===ll y y β 由已知条件：1140)('=+-+x f f7200)('=+-+x l l解得：mm f 600'= mm x 60-=4.已知一个透镜把物体放大*-3投影到屏幕上，当透镜向物体移近18mm 时，物体将被放大*-4，试求透镜的焦距，并用图解法校核之。
解：方法一：31'11-==l l β ⇒ ()183321'1--=-=l l l ①42'22-==l l β ⇒ 2'24l l -= ② 1821+-=-l l ⇒ 1821-=l l ③ '/1/1/11'1f l l =-'/1/1/12'2f l l =-将①②③代入④中得 mm l 2702-= mm l 1080'2-= ∴ mm f 216'=方法二： 311-=-=x fβ 422-=-=x fβ ⇒ mm f 216-= 1812=-x x方法三： 12)4)(3(21''=--==∆∆=ββαnn x x2161812'-=⨯=∆x''fx -=β143''''2'121=+-=∆=+-=-∴fx fx x ββ mm x f 216''=∆=∴5.一个薄透镜对某一物体成实像，放大率为⨯-1,今以另一个薄透镜紧贴在第一个透镜上，则见像向透镜方向移动，放大率为原先的3/4倍，求两块透镜的焦距为多少 解：⇒ 2'21'1/1/1/1/1l l l l -=- ④6.有一正薄透镜对某一物成倒立的实像，像高为物高的一半，今将物面向物体移近100mm ， 则所得像与物同大小，求该正透镜组的焦距。
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题(附答案)
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题姓名：___________班级：___________考号：___________1．小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。
（1）准备的实验器材有：玻璃板，A、B两支完全相同的蜡烛，白纸，铅笔，光屏。
需要添加的测量器材是__________ _；（2）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于____ _______；（3）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体的大小___________；（4）改变蜡烛A的位置，进行三次实验。
用直线将物和像的位置连接起来，如图乙所示，发现物和像的连线与镜面___________，用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等；（5）小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的，这样安装的好处是：夜间行车时，如果车内开灯，车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机的___________（选填“斜上方”、“正前方”或“斜下方”），这样会减小对司机观察路况的干扰；（6）蜡烛A的像，是蜡烛发出的光经玻璃板___________而形成的。
要判断平面镜所成的像是实像还是虚像，在玻璃板后面像的位置放一个光屏，应___________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察光屏上有没有像。
2．小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前，小明找到一个焦距为12cm的凸透镜，然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将焰心、透镜中心、光屏中心调在__________；（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图a所示。
则人眼在图中的__________（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图b中的__________（选填“1”“2”“3”或“4”）；（3）光屏上得到发光体清晰的像时，一只小飞虫飞到了凸透镜上，此时光屏上__________（选填“A”、“B”或“C”）；A．会有小飞虫的像B．会出现小飞虫的影子C．发光体的像完整且暗了一些（4）在模拟人眼成像的过程中，调节光源和光屏的位置，如图c所示，光屏上刚好能成清晰的实像，现紧靠凸透镜左侧戴上近视眼镜，发现光屏上的像不清晰了，此时将光源__________（选填“向左”或“向右”），或将光屏__________（选填“向左”或“向右”）移动适当距离，还能在光屏上再次看到清晰的像，说明近视眼镜对光线有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。
光学试卷1、2+答案
光 学 期末考试卷（甲）一、填空（共26分，每空2分）1、实像和虚像的区别是 。
2、波的 现象是横波区别于纵波的一个主要特征。
3、一个放大倍数为5×的放大镜，其焦距为 厘米。
4、波长为20nm 的紫外光光子的能量为 焦耳。
5、根据表中的每步观察到的现象，填出偏振光的检验结论。
6．欲制一架放大本领M=－100的开普勒天文望远镜，如用一只1f '=100cm 的凸透镜作物镜，则目镜的焦距为 。
7、光导纤维是利用光的 原理制成的传光玻璃丝。
二、选择题（每题4分）1、浸没在油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）的临界角是[ ]A 、 )50.110.1(sin 1-=c i B 、 50.110.1=c iC 、 )10.150.1(1-=tg i cD 、 )50.110.1(1-=tg i c2、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3、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、1204、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、700nm5、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6、两相干光的强度均为I，干涉产生的最大光强为[ ]A、IB、2IC、3ID、4I7、将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝，若对应于衍射图样的第一最小位置的衍射角θ=30o，试问缝宽b的大小等于[ ]A、λ/2B、λC、2λD、3λ8、在杨氏实验中，如果两狭缝的间距加倍，则干涉图样中相邻明条纹的间距[ ]A、加倍B、为原来的四倍C、为原来的二分之一D、为原来的四分之一三、作图题（每题4分）1、已知凸面镜的焦点F以及物AB的位置，求像的位置与大小。
高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及答案(2)
高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及答案(2)一、选择题1．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A．光的干涉、色散和衍射现象B．光的干涉、衍射和色散现象C．光的衍射、色散和干涉现象D．光的衍射、干涉和色散现象2．用a．b．c．d表示4种单色光，若①a．b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b．c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d 照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是( ) A．紫光．蓝光．红光．橙光B．蓝光．紫光．红光．橙光C．紫光．蓝光．橙光．红光D．紫光．橙光．红光．蓝光3．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大4．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为5．下列说法正确的是（）A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏6．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖，光的传播路径和方向可能正确的是（）A．B．C．D．7．关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是A．在电场的周围空间一定产生磁场B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C．振荡电场在周围空间产生振荡磁场D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播8．下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．光需要介质才能传播D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变9．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹10．下列说法正确的是（）A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大11．下列现象中属于光的衍射现象的是A．雨后天空美丽的彩虹B．阳光下肥皂膜的彩色条纹C．光通过三棱镜产生的彩色条纹D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹12．下列说法正确的是：A．根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力13．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失14．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线15．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）A．①③B．①④C．②④D．只有③16．如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A．增大④和⑤之间的距离B．增大③和④之间的距离C．将绿色滤光片改成蓝色滤光片D．增大双缝之间的距离17．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小18．如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗纹情况是（）A．P和P1都是亮纹B．P是亮纹，P1是暗纹C．P是暗纹，P1是亮纹D．P和P1都是暗纹19．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（）A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大20．下面的说法正确的是()A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B．天空中彩虹是光的干涉现象造成的C．圈屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象21．关于紫外线的以下说法中正确的是A．照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B．紫外线是一种可见光C．紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应22．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B．电容器两极板间电压正在增大C．电容器带电量正在减小D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强23．下列说法正确的是A．麦克斯韦证实了电磁波的存在B．在医学上常用红外线来杀菌消毒C．LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法24．根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )A．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场B．变化的电场一定产生变化的磁场C．稳定的电场一定产生稳定的磁场D．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场25．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：A【解析】太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射．2．A解析：A【解析】【详解】根据临界角C、折射率1sinnC=，由①a的临界角小于b的临界角，可知n a＞n b，根据色散规律可知a的频率大于b即γa＞γb；根据双缝干涉条纹间距Lxdλ∆=，由②c的条纹间距最大可知b、c和d中c的波长最长，故c的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由③可知b和d中b的频率较大即γb＞γd，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故A正确．3．C解析：C【解析】【分析】根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波长、临界角等大小情况，然后以及相关物理知识即可解答．【详解】A．由Cvn=可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，故A错误；B．以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，故B错误；C．从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式1sin Cn=可知，红光的折射率小，临界角大，故C正确；D．用同一装置进行双缝干涉实验，由公式Lxdλ∆=可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，故D错误．4．B解析：B【解析】【分析】【详解】薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射叠加后形成的，光程差为厚度的两倍，所以相同的厚度形成同一条亮（暗）条纹，再有，换掉液体后光速减小，波长减小，所以条纹间距减小，由此可知折射率为，B对；5．B解析：B【解析】【分析】【详解】A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A错误；B．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确；C．单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错误；D．光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。
工程光学第二版答案
第一章1.略2.略1、答：设屏到针孔的初始距离为x ，因为光在均匀介质中沿直线传播，所以根据三角形相似可得：3、一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出：所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n =1.5），下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形的纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径应为多少？2211sin sin I n I n = 66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=1mmI 1=90︒n 1 n 2200mmL I 2 x8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。
解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：(2)由（1）式和（2）式联立得到n 0 .16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。
如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处？说明各会聚点的虚实。
解：该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决，设凸面为第一面，凹面为第二面。
光学习题解答2
式中a、b如图所 示。
b a
普通物理学教案
证明：纹路是凹的。因工件表面 有凹的纹路，故第k级等厚线的该部分向劈尖顶端移 动。（如图（a））。所以：
a H a sin a 2 b b2
b a H lk-1 lk H
lk
例题6：
普通物理学教案
在已知半径R2=20m的凸球形玻璃球面上叠放一个 待测的曲率半径为R1的平凸透镜，两球面在 C点相接触， 如图所示，今以波长 546.1nm的单色光垂直入射，测得 牛顿环的第25个亮环的半径r＝9.444mm。试求平凸透镜 的半径R1。 解：牛顿环第25个亮环半径为r 和所对应的空气隙的厚度为e， 满足以下关系： 2e 25 2 已知＝546.lnm，计算得所以 e＝6.6897l0-3mm
2 2 2 A A0 A0 2 A0 cos
(n 1)t 2 A0 cos 2 A0 cos 2
因为光强 I A ，所以O处的光强可写为：
2
I kA 4kA cos
2 2 0
2
(n 1)t
普通物理学教案
2 当t=0时， I 4kA0 I0
(2) t满足什么条件时O点处光强 最小。
S1
1
o
S2
解： (1)从S1，S2到达O点处的两光线的光程差为：
n t
r2
(n 1)t
普通物理学教案
其位相差为： 2 / 2 (n 1)t /
若两个缝发出的光线在O点处产生的振幅分别为A0， 则对应O点处的合振动的振幅为
o1
R1 C r
R2 o2
e1 e2
通过C点作两球面的切平面，分
光学教程第二版习题答案(一至七章)
∴ d1
=
h1 − h2 tan u1′
= 1.5 −1 0.015
= 33.33mm
tan u2 ′ = tan u2
+
h2 f 2′
= 0.015 +
1 = 0.011
− 250
∴d2
=
h2 − h3 tan u2 ′
1 − 0.9 =
0.011
= 9.091mm
2－13 一球形透镜，直径为 40mm，折射率为 1.5，求其焦距和主点位置。
= −200mm
lH
= dϕ2 ϕ
= 50 × 5 = −100mm − 2.5
2－11
有三个透镜，
f1′
= 100mm，
f2′
= 50mm，
f
′
3
=
−50mm，其间隔 d1
= 10mm，
d 2 = 10mm ，设该系统处于空气中，求组合系统的像方焦距。
解：设 h1 = 100mm， u1 = 0 ，则：
tan u3′
= tan u3 +
h3 f3′
= 2.8 +
62 − 50
= 1.56
∴组合系统的像方焦距为：
f
′=
h1 tan u3′
100 =
1.56
= 64.1mm
2－12
一个三 片型望远镜 系统，已知
f
′
1
= 100mm，
f
′
2
=
−250mm ，
f
′
3
= 800mm，入
射平行光在三个透镜上的高度分别为： h1 = 1.5mm， h2 = 1mm ， h3 = 0.9mm ，试求合成
工程光学基础 习题参考答案-第二章_02
3、设一系统位于空气中， 设一系统位于空气中，垂轴放大 率 β = −10 × ， 由物面到像面的距离 （共轭距） 共轭距）为 7200mm，物镜两焦点 间距离为 1140mm。求该物镜焦距， 求该物镜焦距， 并绘出基点位置图。 并绘出基点位置图。 解： 由公式 β = − x' f = − （2-4） ， f' x
f 2 ' = −240mm
8、一短焦距物镜 一短焦距物镜， 焦距物镜，已知其焦距为 35mm，筒长 L=65mm，工作距离 l k ' = 50mm ，按 最简单结构的薄透镜系统考虑， 最简单结构的薄透镜系统考虑，求系统结构。 求系统结构。 解： （仿照 （仿照 P32 P32 例 2） 利用正切计算法，设 h1 = 100mm ，有公式：
1 1 1 d （2-33） = + − f ' f1 ' f 2 ' f1 ' f 2 '
f1 ' f 2 ' nr1 r2 f ' = − f = − ∆ = ( n − 1)[n( r − r ) + ( n − 1)d ] 2 1 1 Φ = f ' − dr2 l ' = H n( r2 − r1 ) + ( n − 1)d − dr1 l = H n( r2 − r1 ) + ( n − 1)d
xx' = ff ' = − f ' 2 ∴ x' = − f2 x
代入数据得：
x = −∞, x' = 0.5625mm x = −10m, x' = 0.703mm x = −6m, x' = 0.9375mm x = −4m, x' = 1.406mm x = −2m, x' = 2.813mm
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题 (附答案)
2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题姓名：___________班级：___________考号：___________1．小华所在小组先后完成了以下两个光学实验，如图甲用其中一面镀膜的茶色玻璃板和两个完全相同的棋子A和棋子B，在水平桌面上探究平面镜成像的特点；如图乙在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成，探究光的反射规律：（1）在探究平面镜成像特点过程中：①实验环境有：A．几乎无光的实验室；B．有光的实验室，小华完成第一个实验，应选择______（选填“A”或“B”）中进行实验效果较好；②实验中，她在玻璃板前放置棋子A，将棋子B放在玻璃板后并移动，直到B和A的像完全重合，这说明____ __；若在水平桌面上无论怎样移动B，也不能使B与A的像完全重合，原因可能是____ __；（2）在探究光的反射规律过程中：如图乙中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜面，则在纸板F上得到沿OB的反射光线，在纸板前的不同位置都能看到光线，是因为光在纸板上发生了______，在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时纸板F上______（选填“能”或“不能”）看到反射光线，反射光线与入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内。
2．如图所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。
他把平面镜平放在水平桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上。
（1）图甲中，入射光线EO的反射角为______度。
（2）白色硬纸板在实验中的作用是____ __（写出一条即可）。
（3）为了完成“探究光的反射规律”的实验，小明的下列做法正确的是______。
A．为了研究“光在反射时可逆”，应进行的操作是改变光线OB与法线ON的夹角B．为了研究“反射角与入射角的关系”，应进行的操作是让另一束光从BO入射C．在完成了图甲实验后，如果沿ON向后转动纸板FON，此时反射光线不存在D．为了便于测量和探究，需及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹（4）图乙为自行车尾灯结构示意图，请在图丙中画出这条光线的反射光线。
应用光学习题解答
一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 。
2、发生全反射的条件是 。
3、 光学系统的三种放大率是 、 、 ，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 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 。
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 ，物镜的垂轴放大率为 ，目镜的视放大率为 。
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 (填“实”或“虚”)像。
7、人眼的调节包含 调节和 调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 。
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。
一、填空题1、光路是可逆的2、光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I0，其中，sinI0=n2/n1。
3、垂轴放大率；角放大率；轴向放大率；一4、轴上无穷远的物点5、－20；－2；106、实7、视度瞳孔8、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、3010、1011、12、13、小二、简答题1、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？答：光学系统以一条公共轴线通过系统各表面的曲率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。
物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。
2、如何确定光学系统的视场光阑？答：将系统中除孔径光阑以外的所有光阑对其前面所有的光学零件成像到物空间。
这些像中，孔径对入瞳中心张角最小的一个像所对应的光阑即为光学系统的视场光阑。
高考物理光学知识点之物理光学难题汇编含答案解析(2)
高考物理光学知识点之物理光学难题汇编含答案解析(2)一、选择题1．下列几种说法中，正确的是（）A．红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列B．紫外线是一种紫色的可见光C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场D．光的干涉、衍射现象说明光波是横波2．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，.则()A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a <n b D．λa>λb，n a >n b3．下面事实与光的干涉有关的是（）A．用光导纤维传输信号B．水面上的油膜呈现彩色C．水中的气泡显得格外明亮D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带4．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻．．的亮条纹；若用波长为400 nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A．P0点和P1点都是亮条纹B．P0点是亮条纹，P1点是暗条纹C．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D．若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，紫光的衍射现象更明显5．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹6．下列说法正确的是（）A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大7．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在8．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输9．近期美国在韩国部署“萨德”反导系统，引起亚洲周边国家的强烈反应．“萨德”采用X波段雷达，工作的电磁频率范围在8×109〜12×l09Hz，而传统雷达多采用S波段雷达，其工作的电磁波频率范围在2×109〜4×109Hz．则下列说法正确的有A．电磁波的传播需要介质B．X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长C．当电磁波从一种介质射入另一介质时，频率会发生变化D．在传播过程中遇到障碍物时，S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射10．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的11．以下列出的电磁波中，频率最高的是（）A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D． 射线12．下列说法不正确．．．的是（）A．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P为凹处，Q为凸处B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样13．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A．光的干涉、色散和衍射现象B．光的干涉、衍射和色散现象C．光的衍射、色散和干涉现象D．光的衍射、干涉和色散现象14．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则A．中间条纹间距较两侧更宽B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大，条纹间距也越大D．遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹15．如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带．逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是A．红光→紫光，红光B．红光→紫光，紫光C．紫光→红光，红光D．紫光→红光，紫光16．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。
No.5光学二试题以及参考答案
NO.5 波动光学（2）参考答案一．选择题1．根据惠更斯-菲涅尔原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面元发出的子波各自传到P 点的(A) 振动振幅之和;(B) 光强之和; (C) 振动振幅的平方之和;(D) 振动的相干叠加.【 D 】[参考解]惠更斯——菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元发出的子波在观察点P 的 相干叠加 ，决定了P 点合振动及光强。
2．两块平玻璃构成空气劈形膜，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．【 C 】3．如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时，可以观察到环状干涉条纹 （A ）向右移动 （B ）向中心收缩 （C ）向外扩张 （D ）静止不动【 B 】[参考解]：由牛顿环的干涉条件（k 级明纹）λλk ne k =+22 ⇒ nk e k 2)21(λ-= 可知。
4．在单缝的夫琅和费衍射实验中，若将单缝沿透镜主光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹（A ）间距变大 （B ）间距变小（C ）不发生变化 （D ）间距不变，但明纹的位置交替变化空气【 C 】[参考解]单缝沿透镜主光轴方向或沿垂直透镜主光轴的方向移动并不会改变入射到透镜的平行光线的衍射角，不会引起衍射条纹的变化。
5．在如图所示的夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a 稍稍变窄，同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小位移，则屏幕C 上的中央衍射条纹将（A ）变宽，同时向上移动 （B ）变宽，不移动 （C ）变窄，同时向上移动 （D ）变窄，不移动【 A 】[参考解]一级暗纹衍射条件：λϕ=1sin a ，所以中央明纹宽度af f f x λϕϕ2sin 2tan 211=≈=∆中。
初二物理光学试题答案及解析
初二物理光学试题答案及解析1.如图所示，图A是由光的形成的，图B的手影由光的________形成的。
【答案】折射直线传播【解析】【考点】光直线传播的应用；光的折射现象及其应用．专题：应用题．分析：（1）影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分，是由于光的直线传播形成的．（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的．解答：解：A、隔着玻璃砖看钢笔，由于光的折射，发生错位现象，此选项符合题意；B、光被手遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，即手影，是光的直线传播形成的．故答案为：折射；直线传播．点评：本题从生活中的现象入手，考查光现象的知识，理论联系实际，考查物理知识在实际生活中的应用，锻炼学生的观察和思考能力．2.戴绿色眼镜看白纸，白纸变成绿色，关于此现象的解释最正确、合理的是（）A．白纸反射的光通过绿色镜片时，被镜片染上了绿色B．眼镜反射的光映绿了白纸C．通过绿色镜片看一切颜色的物体都是绿色D．绿色镜片透过了白纸反射光中的绿光【答案】D【解析】太阳光包括红橙黄绿蓝靛紫七种色光，太阳光照射白纸时，白纸反射太阳光的七种颜色，当七种颜色射向透明的绿色眼镜片时，透明的绿色眼镜片只让绿光通过，其他的颜色被透明的绿色眼镜片吸收，只有绿光通过镜片进入人的眼睛，人感觉白纸变成绿色．故选D3.关于物体通过平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体通过平面镜所成的像是实像B．物体与它在平面镜中所成的像大小一定相等C．物体离平面镜越远，所成的像越小D．物体到平面镜的距离大于像到平面镜的距离【答案】B【解析】平面镜所成的像是虚像，故A错；平面镜所成的像与物体大小相等，故B正确，C错；像与物体到镜面的距离相等，故D错；应选B。
【考点】平面镜成像4.下列关于“光现象”的说法正确的是（）A．投影仪的屏幕，表面是粗糙的，是为了使光发生漫反射B．浓密的树荫下出现很多圆形的光斑，这是由于光的折射引起的C．光在不同物质中的传播速度相同D．镜面反射遵从光的反射定律，而漫反射不遵从光的反射定律【答案】A【解析】A、表面粗糙的反射面，光线射到反射面上时，反射光线射向不同的方向；B、光在同种均匀介质中沿直线传播；C、光在不同介质中的传播速度不同；D、光的反射分为镜面反射和漫反射，无论什么反射，对于每一条光线都遵守光的反射定律．解：A、教室里的投影屏幕都是用粗糙白布制成的，是为了让光线射到上面发生漫反射，让各个地方的人都能看到画面上的字，故A正确；B、浓密的树荫下出现很多圆形的光斑，这是由于光的直线传播引起的，故B错误；C、光在不同物质中的传播速度不相同，故C错误；D、镜面反射遵从光的反射定律，漫反射也遵从光的反射定律，故D错误．故选A．点评：该题通过实例考查了光现象有关知识，属于基础知识，要求学生必须掌握．5.下列说法中，正确的是（）A．光总是沿直线传播的B．光线是真实存在的C．光的传播需要时间D．光在任何介质中的传播速度都是3×108m/s【答案】C【解析】解：A、光只有在同种均匀介质中沿直线传播，故A错误；B、光是真实存在的，光线不是真实存在的，是我们研究物理问题的一种方法，故B错误；C、光在不同的介质中传播速度不同，光的传播需要时间，故C正确；D、光在真空中的传播速度是3×lO8m/s，在其它介质中传播速度比在真空中的传播速度小，故D 错误．故选C．【考点】光在均匀介质中直线传播；光的传播速度与光年．【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像．【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；（2）为了描述光的传播，物理学上引入了光线的概念，属于模型法的思想；（3）光在不同的介质中传播速度不同，光在真空中光的传播速度是3×lO8m/s，所以光的传播需要一定的时间．【点评】此题主要考查光传播的条件和特点，即要求同学们对此应熟练掌握．6.（1）图示为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传知识作出青蛙看到天空范围的光路图，并用阴影标出它看到的天空范围。
光学教程第二版课后练习题含答案
光学教程第二版课后练习题含答案前言本文为《光学教程第二版》的课后练习题及其答案，旨在帮助读者巩固所学的光学知识。
本文的题目和答案均由本人整理和编写，欢迎大家批评指正。
第一章练习题1.问：什么是光的反射？用光线图解释一下。
答：光的反射是指光从一种介质射到另一种介质时，一部分光被反射回原介质的现象。
光线图如下所示：反射图其中，i为入射角，r为反射角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
2.问：在反光镜中看到的自己为什么是倒立的？答：反光镜是一种平面镜，当我们站在反光镜前凝视自己的形象时，光线从我们的身体向反光镜射入，然后被反射到我们的眼睛中形成影像。
由于反光镜是一种凸面镜，所以经过反射的光线会发生折射，从而使影像呈现出倒立的形象。
答案1.略。
2.因为反光镜是一种平面镜，当光线从物体射入镜面后，会发生反射，并且将物体的上下左右的方位关系改变，因此在反光镜中看到的自己会呈现出倒立的形象。
第二章练习题1.问：什么是光的折射？用光线图解释一下。
答：光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时，改变方向的现象。
光线图如下所示：折射图其中，i为入射角，r为折射角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
2.问：什么是光的全反射？用光线图解释一下。
答：光的全反射是指光从一种介质进入另一种介质时，入射角大于一定角度时，光线不能进入另一种介质，而是全部反射到原介质中的现象。
光线图如下所示：全反射图其中，i为入射角，c为临界角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
答案1.略。
2.当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角大于其对应的临界角，就会发生全反射的现象。
在实际应用中，全反射现象可以用来制作光纤等器件。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习有答案解析(2)
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习有答案解析(2)一、选择题1．如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是A．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化B．红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化C．若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖D．若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小2．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。
从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大B．玻璃的折射率6 nC2×108 m/sD．CD边不会有光线射出3．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（）A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大4．题图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线A．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出5．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大6．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）．A．B．C．D．7．a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大8．如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光．比较a、b、c三束光，可知A．当它们在真空中传播时，c光的波长最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小9．下列说法正确的是（）A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C．红光的光子能量比紫光光子能量大D．只有横波才能产生干涉现象10．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ）A．向上移动 B．向下移动C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动11．下列说法正确的是________．A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用12．下列现象中属于光的衍射现象的是A．光在光导纤维中传播B．马路积水油膜上呈现彩色图样C．雨后天空彩虹的形成D．泊松亮斑的形成13．有关光的应用，下列说法不正确的是（）A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理14．如图，半径为R的半圆柱玻璃体置于水平桌面上，半圆柱玻璃体的上表面水平，半圆柱玻璃体与桌面相切于A点。
光学教程答案(第二章)
1. 单色平面光照射到一小圆孔上，将其波面分成半波带。
求第к个带的半径。
若极点到观察点的距离r 0为1m ，单色光波长为450nm ，求此时第一半波带的半径。
解：2022rr k k +=ρ 而20λkr r k +=20λk r r k =-20202λρk r r k =-+将上式两边平方，得422020202λλρk kr r r k++=+ 略去22λk 项，则 λρ0kr k=将cm104500cm,100,1-80⨯===λr k 带入上式，得cm 067.0=ρ2. 平行单色光从左向右垂直射到一个有圆形小孔的屏上，设此孔可以像照相机光圈那样改变大小。
问：（1）小孔半径满足什么条件时，才能使得此小孔右侧轴线上距小空孔中心4m 的P 点的光强分别得到极大值和极小值；（2）P 点最亮时，小孔直径应为多大？设此时的波长为500nm 。
解：（1）根据上题结论ρρ0kr k =将cm105cm,400-50⨯==λr 代入，得cm 1414.01054005k k k =⨯⨯=-ρ 当k 为奇数时，P 点为极大值； k 为偶数时，P 点为极小值。
（2）P 点最亮时，小孔的直径为 cm2828.02201==λρr3．波长为500nm 的单色点光源离光阑1m ，光阑上有一个内外半径分别为0.5mm 和1mm 的透光圆环，接收点P 离光阑1m ，求P 点的光强I 与没有光阑时的光强度I 0之比。
解：根据题意m 1=R 500nmmm 1R mm 5.0R m 121hk hk 0====λr有光阑时，由公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=R r R R r r R R k h h 11)(02002λλ得11000110001105005.011620211=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-R r R k hk λ4100011000110500111620222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-R r R k hk λ按圆孔里面套一个小圆屏幕()13221312121212121a a a a a a a a p =+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=没有光阑时210a a =所以 42/211200=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a a a a I I p4．波长为632.8nm 的平行光射向直径为2.76mm 的圆孔，与孔相距1m 处放一屏。
光学试卷及答案
〈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。
高等光学教程-第2章参考答案
0.82
d
pd Z 0
Z 0 2.95 mm p
sin
（3）
V
pd Z 0
sin 3.19 4.76 10 3 3.19
2.6
有两束振幅相等的平行光，设它们相干，在原点处这两束光的初相位 10 20 0 ， 偏振方向均垂直于 xoy 平面，这两束光的入射方向与 x 轴的夹角大小相等（如图 p2-6 所示） ，对称地斜射在记录面 yoz 上，光波波长为 633 nm 。 (1) 作出 yoz 平面，并在该平面上大致画出干涉条纹的形状，画三条即可。 (2) 当两束光的夹角 10 和 30 时，求 yoz 平面上干涉条纹的间距和空间频率。 (3) 设置于 yoz 平面上记录面感光物质的空间分辨率为 2000 条/mm，若要记录干涉条 纹，问上述相干涉的两束光波波矢方向的夹角 最大不能超过多少度。
第二章 干涉理论基础和干涉仪
2.1 用迈克耳逊干涉仪进行精密测长，光源波长为 633nm，其谱线宽度为 10
4
nm，光电接
收元件的灵敏度可达 1/10 个条纹， 问这台仪器测长精度是多少？一次测长量程是多少？ 解答：设测长精度为 l ，则 l 由探测器接受灵敏度 N 10 所决定， 2 l N
所以电矢量的振幅以及电能密度的时间平均值沿 z 方向是周期变化的。由（1-81）式，电能 密度的时间平均值
Re( E D * )
1 4
0n2
4
(i ) Re( E E * ) 0 n 2 E 0
2
2 sin 2 2 kz
结果与坐标 z 有关，与坐标 x 、 y 无关。
2
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光测答案2014年1月9日1、像电灯这样自己发光的物体叫做光源。
在月亮、镜子、点亮的日光灯、太阳、星星中属于光源的是点亮的日光灯、太阳、星星。
2、物体影子的方向与同一光源从不同的方位照射有关。
3、用手电筒从上面和侧面照射一只陶瓷盆，所产生的影子形状不同、长短不同。
4、用手电筒照射距离墙面不同远、大小相同的物体，所产生的影子长短不同。
5、影子产生的条件是光源、物体、影屏。
6、从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影。
7、光碰到镜面改变了传播方向，被反射回去，这种现象叫做光的反射。
也叫反光。
生活中我知道运用光的反射原理的物品有照镜子、看书、白色墙壁、潜望镜、反光镜、月球的光、电筒灯罩、凹面镜等。
8、同一时间，同一地点阳光下不同物体的影子方向相同。
9、不同时间，阳光下同一物体的影子方向和长短发生变化。
10、阳光下，上午的影子由长变短，下午的影子由短变长，正午的影子最短。
11、光在空气中是以直线的形式传播的，光在空气中是以每秒约30万千米的速度传播的，太阳离地球的距离为1.5亿千米，从太阳发出光到达地球约需要8分钟。
12、夜晚汽车车灯射出笔直的光的现象能证明光是以直线形式传播的。
13、影子总是在物体背光的一侧。
14、教室的墙面涂成白色的主要原因是有利于光的反射。
15、光强，得到的温度就高；光弱，得到的温度就低。
16、太阳灶就是利用凹面镜能把光线会聚起来产生高温的原理制造的。
17、不能用放大镜或望远镜直接看太阳。
18、眼睛有一个能控制入射光线的器官，就是瞳孔。
当光强时，瞳孔会缩小；当光弱时，瞳孔就会放大。
19、在物体的颜色与吸热实验中，升温最快的是黑色。
20、一天中阳光下物体的影子最长的时候在早晨和傍晚，最短的时候是在正午。
21、潜望镜是利用光的反射原理制成的。
22、奥运会圣火是利用凹面镜聚光聚热取得的。
23、反射光是以直线传播的。
24、深色物体的反光能力弱而吸热能力强。
浅色物体的反光能力强而吸热能力弱。
25、古代，人们用日影观测仪（也称日晷）来记时，其原理是物体的影子会随着时间的变化而变化。
26、凸透镜是根据光的折射原理制成的，而凹面镜则是通过光的反射聚光的。
27、光传播时，遇到不透明的物体，一部分光就会被挡住，物体的背光面就有一个暗区，这就是影子。
28、18世纪，英国科学家普里斯特列曾用凸透镜会聚光线获得高温去加热一种化学物质，从而发现了氧气。
29、在阳光下，同一种黑色纸袋按和太阳光垂直的方式摆放，升温比较快。
30、阳光下，物体的影子长，太阳在天空中的位置低，物体的影子短，太阳在天空中的位置高。
31、晚上灯亮后，就能看到书上的字。
是因为灯光照在书上，灯光又从书反射到人的眼睛里的缘故。
32、太阳能热水器是将光能转化成热能。
制作中用到的原理有黑色材料吸热，用镜面聚光，与阳光垂直，保温等原理。
33、阳光下测得影子长5米，如果一会儿变短，则发生在上午；如果一会儿变长，则发生在下午。
34、物体影子的方向与同一光源从不同的方位照射有关。
35、同一时间、同一地点的阳光下，旗杆的高度是影子的2倍，则周围所有物体的高度都是影子的2倍。
36、物体在中间、光源和影子在物体的两边。
37、光源下物体影子变化的特点：1、影子方向变化与光源的方向有关。
2、影子的形状变化光源照射得到物体的侧面形状有关。
3、影子的长短（大小）变化与物体同光源的距离有关。
38、物体影子与太阳方向相反。
39、一天中早晨物体影子长，正午短，傍晚又长了。
40、光能被不透明的物体挡住，物体向着光的一面明亮、背光的一面黑暗。
41、凹面镜、凸透镜把光会聚到一点，这一点光很亮，温度很高。
你知道光有哪些特性？答：1）光是以直线的形式传播的。
2）光遇到物体能反射。
3）光的传播速度很快，大约每秒30万千米。
4）光强温度高，光弱温度低。
升温和保温的措施。
答：1）把瓶子支起来，背面用铝箔纸反光。
2）对着光的一面用透明塑料纸盖住。
3）盒子可以改变角度，与太阳光垂直。
4）盒子内外涂成黑色。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX一、单项选择题。
1、A 2、A 3、B 4、C D A 5、C二、多项选择题。
1、ABC 2、ABC 3、BCD三、填空题。
1、光源2、位置方向3、距离4、侧面5、投影投影6、反7、短长8、直线直线9、太阳10、深色浅色11、垂直倾斜12、太阳能热水器13、影子14、30 8 15、光的反射反光16、汽车反光镜额镜17、凹面镜18、凸透镜四、连线题。
1、光强温度就高，光弱温度就低2、光弱时瞳孔放大，光强时瞳孔缩小五、判断题。
1、对2、对3、对4、错5、对6、对7、错8、对9、错10、对XXXXXXXXXXXXXXXXX一、单元概述光与我们的生活关系十分密切。
光是一种电磁波。
按波长电磁波可以分为无线电波、红外线、可见光、紫外线等几个波谱区。
其中可见光区又可细分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。
光既有波动性，又具有粒子性。
光是一种物质，光也是一种能量。
XXXXXXXXXXXXX1、产生影子的条件：光源、遮挡物、屏（即能够呈现影子的物体，如墙面、地面等），且遮挡物要在光源和屏之间。
2、影子随着光源位置的改变而改变。
影子的方向随着光源的方向改变而改变，影子总是在背光的一面。
影子的长短随着光源照射的角度改变而改变：光源直射时，影子最短，随着斜射的程度越来越大，影子越来越长。
影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关。
物体离光源的距离越来越远，被照射物体的影子应该越来越小。
影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。
3、我国地域广阔，横跨5个时区，全国采用的都是北京时间——东八区中央经线120度的时间。
当东经120度的正午时间12：00时，许多地方就不一定是正午时间（一天中太阳位置最高的时候）。
比如北京地区在东经116.46度，与东经120度仍有14.1分钟的误差（每相差1度就相差4分钟）。
北京地区一天中太阳的位置最高、影子最短的时间应该是在中午12：14分的时候。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1、汽车反光镜是一种凸面镜，五官科医生用的额镜是一种凹镜，2、照明灯上要装灯罩，教室的墙壁要涂成白色，这都是因为需要增强反光的原因。
灯罩可以把灯泡向上的光反射到下方，和本来向下的光线合在一起，增加亮度。
墙壁涂成白色是因为白色物体反光较强。
3、科学家在测量月球到地球的距离时利用的是激光，这是因为激光束方向很集中。
不仅测量地球到月球的距离用到了光的反射，美国物理学家麦克尔逊在测量光的速度时，也利用了光的反射原理。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1、光源可分为两大类：一类叫做热光源，发光又发热，如白炽灯、点燃的蜡烛、酒精灯等，而有的光源是冷光源，发光不发热，比如萤火虫、水银灯、日光灯等。
两者的发光原理不同。
热光源是高温物体将热能转变为光能，而冷光源是将其他形式的能（电能、化学能等）转变为光能。
那么，“光的强弱和温度的高低有什么关系呢？”应该说对于同一种热光源，光强温度就高，光弱温度就低。
2、凹面镜可利用光的反射原理会聚光线，可作为取火的工具。
凸透镜也能会聚光线，只不过和凹镜的原理不同。
有人用冰作透镜，会聚太阳光取火。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXX第6课怎样得到更多的光和热1、深色比浅色升温快；表面粗糙的比光滑的升温快。
2、表面光滑的黑色蜡光纸和铝箔纸反光强，这和物体是否是镜面反射有关。
3、阳光直射物体时，物体得到的光比较强，而斜射时，物体得到的光比较弱。
4、浅色衣服是因为反光强，吸收的热较少。
宇航服一般都是银色的是为了减少辐射。
XXXXXXXXXXXXXXX 第7课做个太阳能热水器1、太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键。
2、太阳能热水器构造最重要的就是三部分。
一是利用太阳能把冷水加热的部分（集热器），二是保持水温的保温箱，三是控制冷热水进出的控制系统。
3、太阳能热水器工作过程大致是这样的：通过集热管吸收太阳能给冷水加热，然后把热水送到保温箱保持一定的温度，当我们需要用热水时，通过控制系统放热水，并补充一定量的冷水到集热器进行加热。
XXXXXX专题四光现象试题答案知识清单一、１.直线3×108 １.５×10１１２.发光太阳、电灯、电视荧屏二、３.漫反射反射定律４.平面镜０.５m/s三、５.高折射四、６. 凸透镜会聚凹透镜发散７.焦点焦距８. 凸透二倍倒立缩小９。
倒立放大１０. 凹透凸透平面１１.凸透凹透１２.倒缩小实像经典例题例１.Ａ例２. 3.81×108 小于例４.反射３课堂练习一、选择题１－５ＤＡＢＢＡ６－１０ＢＤＡＤＢ１１－１５ＣＣＣＣＣ二、填空题１６.色散；绿光；黄色１７.光的直线传播；漫反射１８.45；大１９.60；80 ２０.直线传播、反射、反射２１.虚、反射、6 ２２.绿、绿、黑２３.光的折射２４.光路是可逆的２５.反射、折射三、作图题２６.略２７.略２８.如图1所示。
２９.如图2所示。
图1 图2３０.1）（1）虚（2）重合、便于确定像的位置.便于比较像的大小2）（1）发散（2）相同、重合（3）正立、缩小、虚３１.镜面、虚。