07期中考试试卷

2007级物理学专业、临床物理专业光学期中考试试卷

警示：考试作弊取消学位，包括期中考试！

姓名 学号 成绩

一、 填空（10分，按照数字编序给出答案，写在答题纸上） 1. 光学是研究①和②的学科。

2. 历史上关于光的本质的认识有两种学说十分著名，分别是以牛顿为代表的③，和以胡克和惠更斯为代表的④，现代物理学普遍认为光是⑤。

3. 托马斯·杨的实验是证实光具有⑥的代表性实验。

4. 几何光学的基本原理是⑦，从这个原理出发可以推到几何光学的⑧，⑨和⑩。

二、 简答题（20分）

1. 说明几何光学的基本原理以及数学表述。

2. 光的波动的复振幅的物理涵义是什么？ 三、 证明题（10分）

1. 某准单色光的频宽为νΔ，试论证相干长度λ

λδΔ2

=m 和波列长度L 二者相等.

2. 已知光学纤维的折射率沿径向的分布为)1(222

02r n n α-=，

式中0n 为中心(0=r )的折射率，α是比1小得多的常数.试求光线在纤维中传播的轨迹为正弦曲线的形状。 四、 计算题（30分）

1. 两薄透镜共轴，一为会聚透镜，其焦距为110cm f =，另一为发散透镜，其焦距为

215cm f =-，发散透镜位于会

聚透镜后5cm d =处，一物放

置在会聚透镜前方10cm 处.试求，透镜组的焦点和主点位置，并求最后像的位置、大小、虚实和正倒。

2. 坐标原点的振动为t A E ωcos =的平面波，传播方向与x 、y 和z 轴的夹角分别为o o o 30,90,60===γβα，空间P 点的坐标为λλλ36,3,10===z y x ,其中λ为平面波的波长，试问P 点的振动相位比坐标原点落后多少? 五、 作图题（10分）

1. 已知正的薄透镜的焦距为10cm f =,在透镜后与它相距10cm d =处垂直主光轴放置一平面反射镜。物在透镜前方,物距s 为15cm ，在傍轴条件下, 作图

说明最后像的位置。 六、 论述题（20分）

1. 谈谈你对光学定态波的理解。

2. 干涉的充要条件有哪些？为什么？