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物理光学期末试题

物理光学期末试题

1.波动方程,光程、光程差、相位差2.杨氏干涉、薄膜干涉(等倾、等厚) (重点)3.单缝衍射、圆孔衍射(半波带、分辨本领)、光栅4.马吕斯定律、布儒斯特定律、偏振光之间转换1.)](ex p[0kz t i E E --=ω与)](ex p[0kz t i E E +-=ω描述的是 传播的光波。

A .沿正方向B .沿负方向C .分别沿正和负方向D .分别沿负和正方向2.牛奶在自然光照射时呈白色,由此可以肯定牛奶对光的散射主要是A .瑞利散射B .分子散射C .Mie 散射D .拉曼散射3.在白炽光入射的牛顿环中,同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A .由外到里B .由里到外C .不变D .随机变化5. F-P 腔两内腔面距离h 增加时,其自由光谱范围λ∆A .恒定不变B .增加C .下降D .=06.光波的能流密度正比于A . E 或HB .2E 或2HC .2E ,与H 无关D . 2H ,与E 无关7.光在介质中传播时,将分为o 光和e 光的介质属A .单轴晶体B .双轴晶体C .各向同性晶体D .均匀媒质8.两相干光的光强度分别为I 1和I 2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度A .增加一倍B . 减小一半C .不变D . 增加1/2 倍9.线偏振光可以看成是振动方向互相垂直的两个偏振光的叠加,这两个偏振光是A .振幅相等,没有固定相位关系B .振幅相等,有固定相位关系C .振幅可以不相等,但相位差等于0度或180度D .振幅可以不相等,但相位差等于90度或270度10.等倾干涉图样中心圆环 。

(区分迈克尔孙和牛顿环)A .级次最高,色散最弱B .级次最高,色散最强C .级次最低 色散最弱D .级次最低,色散最强11.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为λ4=a 的单缝上,对应于衍射角为30º的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为A .2 个B .4 个C .6 个D .8 个14.闪耀光栅中,使刻槽面与光栅面成角,目的是使A.干涉零级与衍射零级在空间分开B.干涉零级与衍射零级在空间重合。

薄膜材料与技术-试题A卷试题-答案

薄膜材料与技术-试题A卷试题-答案

试题A卷试题答案一、填空题在离子镀膜成膜过程中,同时存在沉积和溅射作用, 只有当前者超过后者时,才能发生薄膜的沉积——薄膜的形成过程一般分为:凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与结合生长过程薄膜形成与生长的三种模式:层状生长,岛状生长,层状-岛状生长在气体成分和电极材料一定条件下,起辉电压v只与气体的压强p和电极距离的乘积有关。

二、解释下列概念1气体分子的平均自由程每个分子在连续两次碰撞之间的路程称为自由程,其统计平均值:1、22n称为平均自由程,2、饱和蒸气压:在一定温度下,真空室内蒸发物质与固体或液体平衡过程中所表现出的压力。

3、凝结系数:当蒸发的气相原子入射到基体表面上,除了被弹性反射和吸附后再蒸发的原子之外,完全被基体表面所凝结的气相原子数与入射到基体表面上总气相原子数之比。

4、物理气相沉积法:物理气相沉积法(Physical vapor deposition)是利用某种物理过程,如物质的蒸发或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象,实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移的过程5、溅射:溅射是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子(或分子)从表面射出的现象三、回答下列问题1、真空的概念?怎样表示真空程度,为什么说真空是薄膜制备的基础?在给定的空间内,气体的压强低于一个大气压的状态,称为真空真空度、压强、气体分子密度:单位体积中气体分子数;气体分子的平均自由程;形成一个分子层所需的时间等物理气相沉积法中的真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等是基本的薄膜制备技术。

它们均要求沉积薄膜的空间有一定的真空度。

2、讨论工作气体压力对溅射镀膜过程的影响?在相对较低的压力下,电子的平均自由程较长,电子在阳极上消耗的几率增大,通过碰撞过程引起气体分子电离的几率较低。

同时,离子在阴极上溅射的同时发射出二次电子的几率又由于气压较低而相对较小。

这些均导致低压条件下溅射的速率很低。

在相对较低的压力下,入射到衬底表面的原子没有经过很多次碰撞,因而其能量较高,这有利于提供沉积时原子的扩散能力,提供沉积组织的致密性在相对较高的压力下,溅射出来的靶材原子甚至会被散射回靶材表面沉降下来,因而沉积到衬底的几率反而下降在相对较高的压力下,使得入射原子的能量降低,这不利于薄膜组织的致密化溅射法镀膜的沉积速率将会随着气压的变化出现一个极大值3、物理气相沉积法的共同特点?(1) 需要使用固态的或者熔融态的物质作为沉积过程的源物质(2) 源物质经过物理过程而进入气相(3) 需要相对较低的气体压力环境(4) 在气相中及在衬底表面并不发生化学反应4、简述化学气相沉积的特点?(1) 既可以制备金属薄膜、非金属薄膜,又可按要求制备多成分的合金薄膜(2) 成膜速度可以很快,每分钟可达几个微米甚至数百微米(3) CVD 反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆,在这方面比PVD 优越得多(4) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)一、选择题1.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2.5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。

目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县,相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况,5G 能有效解决信号问题。

由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用,留给5G 的频段已经很小了。

5G 采用了比4G 更高的频段,5G 网络运用的是毫米波,将网络通讯速度提高百倍以上,但毫米波也有明显缺陷,穿透能力弱,目前解决的办法是缩减基站体积,在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。

综合上述材料,下列说法中不正确...的是 A .5G 信号不适合长距离传输B .手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C .5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象D .随着基站数量增多并且越来越密集,可以把基站的功率设计小一些 3.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4.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5.如图为LC 振荡电路在某时刻的示意图,则A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若磁场正在增强,则电容器上极板带正电C.若电容器上极板带负电,则电容器正在充电D.若电容器上极板带负电,则自感电动势正在阻碍电流减小6.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7.在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹,这分别是光的()A.干涉、折射 B.反射、折射 C.干涉、反射 D.干涉、偏振8.下列说法不正确的是()A.在电磁波谱中,紫外线的热效应好B.天空是亮的原因是大气对阳光的色散C.天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D.晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了9.我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡雨初霁,或露之未晞,其余点缀于草木枝叶之末……日光入之,五色俱足,闪铄不定。

大学物理光的干涉测试题附答案及知识点总结

大学物理光的干涉测试题附答案及知识点总结

第12章习题精选试题中相关常数:1gm = 10-6m , 1nm =10-9m ,可见光范围(400nm~760nm)1、在真空中波长为人的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3n ,则此路径AB 的光程为:(A )1.5九.(B ) 1.5九/n . (C ) 1.5n 九.(D ) 3 .[] 2、在相同的时间内,一束波长为九的单色光在空气中与在玻璃中:(A )传播路程相等,走过光程相等.(B )传播路程相等,走过光程不相等. (C )传播路程不相等,走过光程相等.(D )传播路程不相等,走过光程不相等. 3、如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方 的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1 < n 2 < n /若用波长为人的单 色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②(B ) 2ne +九/2. (D ) 2n e 一九 /(2n ). 22[]4、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 )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. 5、在双缝干涉实验中,入射光的波长为九,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中 光程比相同厚度的空气的光程大2.5九,则屏上原来的明纹处:(A )仍为明条纹. (B )变为暗条纹.(C )既非明纹也非暗纹.(D )无法确定是明纹,还是暗纹.[]6、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 । [单色光 …垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹:J,空气(A )向右平移. (B )向中心收缩. j 一(C )向外扩张.(D )向左平移.[]7、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触,它们之 间充满折射率为n 的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为人,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径q 的表达式为:的光程差是:(A ) 2ne .(C ) 2n 2e 十 九.(A) r = k k 九R . k ____________(C ) r =、k )R .k(B) r =、;'k 九R /n . k _ (D ) r k = kk 1 /(nR ). n 38、用波长为人的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为1.5的透明薄膜,两束反射光的光程差3=.9、单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上P点到两缝的距离分别为〃和厂.设双缝和屏之间充满折射率为n的介质,则P点处光线的光程差为10、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是:(1).(2).11、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距 ______ 若使单色光波长减小,则干涉条纹间距.12、在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N倍,观察屏到双缝的距离为D,则屏上相邻明纹的间距为.九13、用波长为人的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置,观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环.若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动,从透镜顶点与平面玻璃接触至移动到两者距离为d的过程中,移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 ____________ .14、图。

高三物理物理光学试题答案及解析

高三物理物理光学试题答案及解析

高三物理物理光学试题答案及解析1.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”试验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只是在情况下,光才可以看作是沿直线传播的。

【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄,条纹宽度越小,衍射条纹越宽,衍射现象越明显,当增加缝宽时,衍射条纹变窄,条纹间距变小。

当条纹足够宽时,几乎看不到条纹,衍射不明显,所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。

【考点】单缝衍射2.如图为光纤电流传感器示意图,它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光,该偏振光受到输电线中磁场作用,其偏振方向发生旋转,通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向,由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向,右侧偏振元件称为 .【答案】相同…………(2分)(填“一致”或“平行”同样给分)检偏器【解析】由偏振现象可知左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向相同,右侧偏振元件称为检偏器3.对光的波粒二象性的理解,正确的是()A.凡是光的现象,都可用光的波动性去解释,也可用光的粒子性去解释B.波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C.一切粒子的运动都具有波粒二象性D.大量光子往往表现出波动性,少量光子往往表现出粒子性【答案】CD【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现,具有统一性;光子数量少时,粒子性强,数量多时,波动性强;频率高粒子性强,波长大波动性强,所以CD正确。

4. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的,这两条基本假设是()A.同时的绝对性与同时的相对性B.运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C.时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性D.相对性原理与光速不变原理【答案】D【解析】905年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的,这两条基本假设是相对性原理与光速不变原理,D对;5.(05年天津卷)某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是()A.5.3×1014HZ,2.2J B.5.3×1014HZ,4.4×10-19JC.3.3×1033HZ,2.2J D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积,所以极限频率为5.3×1014HZ,由光电效应方程,光电子的最大动能为4.4×10-19J,B对;6.若已知两狭缝间距为1 mm,双缝到屏的距离为200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据,求出该单色光的波长和频率.【答案】λ=5×10-7 m f=6×1014 Hz【解析】由图可知Δx=cm="0.1" cmΔx=λ.λ= m=5×10-7 mf= Hz=6×1014 Hz点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纹间距的因素分析讨论.再根据图中的测量结果,可求出相邻亮纹间距Δx;由Δx=λ,f=,然后求出λ及f.7.(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.用绿光从左边照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹.则:①减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离将________;②增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离将________;③将绿光换为红光,干涉条纹间的距离将________.(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图4甲所示,横波1沿BP方向传播,B质点的振动图象如图乙所示;横波2沿CP方向传播,C质点的振动图象如图丙所示.两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm,P 质点与C质点相距50 cm,两列波在P质点相遇,则P质点振幅为()A.70 cm B.50 cmC.35 cm D.10 cm【答案】(1)①增大②增大③增大(2)A【解析】(1)由Δx=可知,当d减小,Δx将增大;当l增大时,Δx增大;当把绿光换为红光时,λ增长,Δx增大.(2)波1和2的周期均为1 s,它们的波长为:λ1=λ2=vT=20 cm.由于BP=2λ,CP=2.5λ.t=0时刻B质点的位移为0且向上振动,经过2.5T波1传播到P质点并引起P质点振动T,此时其位移为0且振动方向向下;t=0时刻C质点的位移为0且向下振动,经过2.5T波2刚好传到P质点,P质点的位移为0且振动方向也向下;所以两列波在P质点引起的振动是加强的,P质点振幅为两列波分别引起的振幅之和,为70 cm,A正确.8.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光,它使人的视觉疲劳.这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果,漫反射光是非偏振光,而镜式反射光一般是部分偏振光.由于它们是从水平面上反射的,光线的入射面是垂直的,所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光.要想消除这种炫光,只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了.同理,要想消除从竖直面反射来的炫光,如玻璃窗反射来的炫光,所用偏振轴应取水平方向.请回答下列两个问题:(1)某些特定环境下照相时,常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰,这是利用什么原理?(2)市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片,为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下,如拍摄池水中的游动的鱼时,由于水面反射光的干扰,影像会不清楚,在镜头前装一片偏振片,清除反射光(反射光为偏振光),影像就变得清晰.(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光,因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片.该反射光为水平方向的偏振光,故应使镜片的透振方向竖直.9. (2011年东阳中学高三月考)用频率为ν1的单色光照射某种金属表面,发生了光电效应现象.现改为频率为ν2的另一单色光照射该金属表面,下面说法正确的是()A.如果ν2>ν1,能够发生光电效应B.如果ν2<ν1,不能够发生光电效应C.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能增大D.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能不受影响【答案】AC.【解析】对一定的金属,入射光的频率必须大于或等于某一频率ν时才会产生光电效应,频率ν称为截止频率,如果入射光的频率低于截止频率ν,则不论光强多大,照射时间多长,都不会产生光电效应,不同的金属有不同的截止频率.所以当ν2>ν1时能够发生光电效应,ν2<ν1时不一定能够发生光电效应,A正确,B错误;又光电子的初动能随着入射光频率的增加而线性增加,所以当ν2>ν1时逸出光电子的初动能增大,C正确,D错误.10. (2011年镇海中学检测)下列有关光现象的说法中正确的是()A.在太阳光照射下,水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变宽C.光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.光的偏振现象说明光是一种横波【答案】BCD.【解析】A是光的干涉现象,故A错;因为λ绿<λ黄,由Δx=λ知,条纹间距变宽,B对;由全反射条件知C对;偏振是横波特有的现象,D对.11.在观察光衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样,图中黑线为暗纹.那么障碍物应是()A.乙图对应的是很小的不透明圆板B.甲图对应的是很大的不透明圆板C.乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板D.甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板【答案】AD.【解析】比较两图,它们的背景明显不同,甲图的背景为黑色阴影,说明障碍物应是很大的不透明圆板,中间有透光并且带有衍射图样的花纹,说明挡板的中间有小圆孔,D项正确;乙图的背景为白色,说明周围没有障碍物,中间有不透光圆形阴影,并且带有衍射图样的花纹,说明中间存在很小的不透明圆板,乙图正中央的小亮点是泊松亮斑,A项正确.12.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【答案】选D.【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D正确.13. (2011·福建福州)下列说法正确的是 ()A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰【答案】D【解析】太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象,A错;用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射,B错;眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象,C错;在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,滤去了水面的反射光,使景像清晰,D对.14.一亮度可调的台灯(由滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度),白炽灯泡上标有“220V,40W”的字样,台灯最暗时灯泡的功率为10W,此时台灯消耗的功率为_____W;若灯泡消耗的电能有1%转化为频率为5´1014Hz的光子,该灯泡最暗时每秒钟可发出______个该频率的光子。

高三物理光的干涉试题答案及解析

高三物理光的干涉试题答案及解析

高三物理光的干涉试题答案及解析1.把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为 D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离为_________【答案】λD/(nd)【解析】光在水中的波长为:,根据条纹间距的表达式:【考点】双缝干涉;光的折射定律。

2.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为。

下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,将增大B.如果增大双缝之间的距离,将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,将增大【答案】C【解析】公式中表���双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离。

因此与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关。

本题选C。

3.平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的【答案】AB【解析】从课本上的图片可以看出:A、B选项是正确的,C、D选项是错误的。

衍射图样的中心都是亮斑,衍射图样的亮暗条纹间距是非均匀的。

4.(1)用双缝干涉测光的波长。

实验装置如下图a所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。

用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图b所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。

①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如下图c所示,则对准第1条时读数x1=-----________mm,对准第4条时读数x2=-----________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm。

光学薄膜技术答案

光学薄膜技术答案

光学薄膜技术答案
光学薄膜技术是一种通过在材料表面上沉积一层或多层薄膜,
以改变光的传播和反射特性的技术。

以下是对光学薄膜技术的详细
解释:
1. 薄膜材料选择:光学薄膜技术使用的薄膜材料通常是具有特
定光学性质的材料,如二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)等。

选择合适的材料取决于所需的光学特性和应用。

2. 薄膜沉积方法:光学薄膜可以通过多种方法进行沉积,包括
物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射沉积等。

每种
方法都有其独特的优点和适用范围。

3. 薄膜设计和优化:在设计光学薄膜时,需要考虑所需的光学
性能,如透过率、反射率、折射率等。

通过调整薄膜的结构和厚度,可以实现特定的光学效果。

优化薄膜设计可以通过计算机模拟和实
验验证来实现。

4. 薄膜应用:光学薄膜技术在很多领域都有广泛的应用,包括
光学镜片、滤光片、反射镜、光学涂层等。

光学薄膜可以改善光学
仪器的性能,提高光学系统的效率和精确度。

5. 薄膜性能测试:对光学薄膜的性能进行测试是确保其质量和
性能的重要步骤。

常用的测试方法包括透过率测量、反射率测量、
折射率测量等。

这些测试可以通过使用专业的光学测量仪器来完成。

总而言之,光学薄膜技术是一种通过在材料表面上沉积特定薄
膜来改变光的传播和反射特性的技术。

它涉及薄膜材料选择、沉积
方法、设计和优化、应用以及性能测试等方面。

这项技术在光学领
域有着广泛的应用,并为光学仪器和系统的性能提供了重要的改进
和优化。

大学物理测试题及答案3

大学物理测试题及答案3

波动光学测试题一.选择题1. 如图3.1所示,折射率为n 2 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知 n 1 <n 2 >n 3,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①②示意)的光程差是(A) 2n 2e . (B) 2n 2e -λ/(2 n 2 ).(C) 2n 2e -λ. (D) 2n 2e -λ/2. 2. 如图3.2所示,s 1、s 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和 r 2,路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) (r 2 + n 2 t 2)-(r 1 + n 1 t 1). (B) [r 2 + ( n 2-1) t 2]-[r 1 + (n 1-1)t 1]. (C) (r 2 -n 2 t 2)-(r 1 -n 1 t 1). (D) n 2 t 2-n 1 t 1.3. 如图3.3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n 1<n 2>n 3,λ1 为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为 (A) 2 π n 2 e / (n 1 λ1 ). (B) 4 π n 1 e / (n 2 λ1 ) +π.(C) 4 π n 2 e / (n 1 λ1 ) +π. (D) 4π n 2 e / (n 1 λ1 ). 4. 在如图3.4所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中,s 为单缝,L 为透镜,C 为放在L 的焦面处的屏幕,当把单缝s 沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样(A) 向上平移.(B) 向下平移.(C) 不动.(D) 条纹间距变大.5. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为 (A) a = b . (B) a = 2b . (C) a = 3b . (D) b = 2a .二.填空题1. 光的干涉和衍射现象反映了光的 性质, 光的偏振现象说明光波是 波.2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第10级暗环的直径由1.42cm 变成1.27cm,由此得该液体的折射率n = .3. 用白光(4000Å~7600Å)垂直照射每毫米200条刻痕的光栅,光栅后放一焦距为200cm 的凸透镜,则第一级光谱的宽度为 .三.计算题1. 波长为500nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边 l =1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈尖的劈尖角θ .(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?2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察波长为λ=589 nm 的钠黄光的光谱线.(1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数k m 是多少?(2) 当光线以30︒的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数k m 是多少?3.在杨氏实验中,两缝相距0.2mm ,屏与缝相距1m ,第3明条纹距中央明条纹7.5mm ,求光波波长?4.在杨氏实验中,两缝相距0.3mm ,要使波长为600nm 的光通过后在屏上产生间距为1mm 的干涉条纹,问屏距缝应有多远?5.波长为500nm 的光波垂直入射一层厚度e=1μm 的薄膜。

镀膜员工试题

镀膜员工试题

镀膜员工试题镀膜员工试题库镀膜员工试题库填空题:1.关机时,关掉扩散泵加热,需要冷却60分种以上时间才可以关掉总电源2.我们正常镀膜过程中镜片需要镀膜的一面应该向下放置。

3、写出+XP的意思向正方向调X方向位置4.新科隆机SID1100中生产IR CUT滤色片,每层开镀时, TiO2 材料的起始光控曲线方向向上, SiO2 材料的光控曲线方向向下。

5. 新科隆机SID1100中的离子源,有3 片栅极,从上到下依次为TOP , MID , BOT ;栅极间总共有12 片陶瓷片绝缘.6.现在我们使用的镀膜机光学控制方式有反射式和透射式两种,昭和机属于透射式新科隆机属于反射式,光驰机属于反射式。

7.相同蒸发条件下,饼料的SIO2,和颗粒状的SIO2,饼料的SiO2 所需的蒸发功率要高。

8.比较下列膜料正常蒸发功率,由大到小排列:MgF2 H4 SiO2 H4 &gt; SiO2 &gt; MgF29.选择下列光学原理:a、光的反射原理b、光的折射原理c、光的干涉原理d、光的投射原理(1)看到水中筷子是弯曲的,利用光的b (2)看到镜子里自已像,利用光的a (3)光学薄膜利用光的c10.真空可以大致分为四段,分别为初真空、低真空、高真空、超高真空11.在真空的定义范围内,高真空度范围是10-1-10-6 Pa12.电子枪分为180°枪和270°枪,而目前韩一机器的电子枪180 度,光驰机器的电子枪180 度,昭和机器的电子枪270度,新柯隆机器的电子枪180 度,13.镜片放到镀膜机后,关门加热抽真空,等到真空度和温度到达,两者都满足设定要求后,机器才能开始镀膜。

14.目前我们镀膜机有两种厚度控制方法:晶振控制和光控控制、15.昭和机器在没有放光控监控片下镀膜时,光控曲线直线形状16、报警程序中PFC报警,其中PFC含义:POLYCOLD17、当扩散泵指示灯闪烁时说明扩散泵还在加热中,还不能打开高阀。

镀膜技术员面试题及答案

镀膜技术员面试题及答案

镀膜技术员面试题及答案一、选择题1. 镀膜技术中,以下哪项不是常见的镀膜方法?A. 真空蒸镀B. 化学气相沉积C. 电镀D. 磁控溅射答案:C2. 在真空镀膜过程中,以下哪个参数对膜层质量影响最大?A. 真空度B. 镀膜速率C. 基底温度D. 镀膜材料答案:A二、填空题1. 镀膜技术中,________是用来测量膜层厚度的仪器。

答案:椭偏仪2. 磁控溅射技术中,通常使用________来增强溅射效率。

答案:磁场三、简答题1. 简述真空蒸镀的基本原理。

答案:真空蒸镀是一种物理气相沉积技术,其基本原理是将镀膜材料在高真空环境下加热至蒸发,蒸发的原子或分子在基底上沉积形成薄膜。

2. 说明为什么在镀膜过程中需要控制真空度。

答案:控制真空度是为了降低气体分子与蒸发材料原子的碰撞概率,减少气体分子对沉积过程的干扰,从而提高膜层的质量和均匀性。

四、计算题1. 如果一个镀膜室的初始压力为1.0×10^-2 Pa,经过抽真空后压力降至1.0×10^-4 Pa,求抽真空后的压力降低了多少百分比?答案:初始压力为1.0×10^-2 Pa,抽真空后的压力为1.0×10^-4 Pa,压力降低量为1.0×10^-2 - 1.0×10^-4 Pa。

降低百分比为[(1.0×10^-2 - 1.0×10^-4) / 1.0×10^-2] × 100% = 90%。

五、论述题1. 论述化学气相沉积(CVD)技术在半导体制造中的应用及其重要性。

答案:化学气相沉积技术在半导体制造中被广泛用于沉积多种薄膜材料,如硅、二氧化硅、氮化硅等。

CVD技术通过化学气体在基底表面的化学反应生成固态薄膜,具有高纯度、高均匀性和可控的薄膜厚度等优点。

在集成电路的制造过程中,CVD技术用于形成绝缘层、保护层和导电层,对提高器件性能和可靠性起着至关重要的作用。

光学物理测试题及答案

光学物理测试题及答案

光学物理测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 光的波动性可以通过以下哪个实验来验证?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 光电导实验答案:A2. 光的折射率n与光在真空中的速度c和介质中的速度v之间的关系是?A. n = c/vB. n = v/cC. n = c + vD. n = c - v答案:A3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波D. 无法确定答案:A4. 以下哪种现象不属于光的干涉现象?A. 牛顿环B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的反射答案:D5. 光的波长与频率的关系是?A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率相等答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 光的三原色是________、________和________。

答案:红、绿、蓝2. 光的干涉现象中,两束相干光的相位差为0时,干涉结果是________干涉。

答案:构造3. 光的折射定律中,入射角和折射角的正弦之比等于介质的________。

答案:折射率4. 光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的光的________会发生变化。

答案:频率5. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时,此时光不会进入光疏介质,而是在光密介质中发生________。

答案:全反射三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述光的干涉现象及其产生的条件。

答案:光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时,它们的振幅相互叠加,形成明暗相间的干涉条纹的现象。

产生干涉的条件包括:两束光必须是相干光,即它们的频率相同,相位差恒定;两束光的波前必须相互重叠。

2. 解释光的偏振现象及其应用。

答案:光的偏振是指光波振动方向的选择性,自然光是各向同性的,而偏振光则是在特定方向上振动的光。

偏振现象可以通过偏振片来观察,偏振片只允许特定方向的光波通过。

大学物理(光学部分)试题库及答案解析

大学物理(光学部分)试题库及答案解析

PS 1 S 2r 1n 1n 2t 2r 2t 1大学物理(光学部分)试题库及答案解析一、选择题1. 有一平面透射光栅,每毫米有500条刻痕,刻痕间距是刻痕宽度的两倍。

若用600nm 的平行光垂直照射该光栅,问第几级亮条纹缺级?能观察到几条亮条纹? ( C )A. 第1级,7条B. 第2级,6条C. 第3级,5条D. 第2级,3条2. 下列情形中,在计算两束反射光线的光程差时,不需要计算因半波损失而产生的额外光程的是:( D )A BCD3. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中( C ) (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4. 如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。

路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1、折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2、折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于( B )(A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---空气油膜n=1.4 水MgF 2 n=1.38 空气玻璃 n=1.5油膜n=1.4 空气 水空气MgF 2 n=1.38玻璃 n=1.5(D) 1122t n t n -5、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n 1<n 2>n 3,1λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为 ( C )(A) )/(2112λπn e n (B) πλπ+)/(4121n e n (C) πλπ+)/(4112n e n(D) )/(4112λπn e n6、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为( A )(A) 1.5 λ(B) 1.5 λ / n(C) 1.5n λ(D) 3 λ7、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的透振方向成45°角,则穿过两个偏振片后的光强I 为( B )(A) 24/0I(B )4/0I(C )2/0I(D)2/20I8、波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、总缝数为N 的光栅上。

清华大学物理试题库所有习题

清华大学物理试题库所有习题

P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 06光学一、选择题1.3165:在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(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2.3611:如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。

路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) (B) (C) (D) 3.3664: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n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)(B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)4.3169:用白光光源进行双缝实验,若用一个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改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹5.3171:在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的。

若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则(A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄(C) 干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象6.3172: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) 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7.3498:在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ,则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹; (D) 无法确定是明纹,还是暗纹 8.3612:在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离 相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。

光的干涉 衍射试题(含答案)

光的干涉 衍射试题(含答案)

光的干涉衍射试题(含答案)一、光的干涉衍射选择题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.如图所示,一束可见光a从玻璃砖射向空气,分成b、c两束单色光。

单色光b和c相比较。

下列说法正确的是()A.在相同条件下进行双缝干涉实验,b光的干涉条纹间距较大B.真空中b光的波长较小C.玻璃砖中b光的速度较小D.从玻璃射向空气发生全反射时,b光的临界角较小.比较3.如图所示,三束细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a、b、c三束光,可知( )A.a为波长较长的光B.当它们在真空中传播时,a光的速度最大C.分别用这三种光做光源,使用同样的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大4.物理老师在课堂上做了一个演示实验:让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖(玻璃较厚),经折射分成两束单色光a、b,下列说法正确的是()A.a光光子的能量小于b光光子的能量B.若增大入射角i,则a光可能先消失C.进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距D.在玻璃砖中,a光的波长比b光的波长短5.图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为被检查其平面的物体,C为入射光,图乙和图丙分别为两次观察到的干涉条纹,下列说法正确的是。

A.入射光C应采用单色光B.图示条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的C.当AB之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,对应条纹是暗条纹D.若所观察的条纹是图乙,被检查表面上有洞状凹陷E.若所观察的条纹是图丙,被检查表面上有沟状凹陷6.关于波的干涉、衍射等现象,下列说法正确的是______________A.当波源与观测者相互靠近时,观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率B.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹C.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近D.照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理E.电磁波与声波由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长7.下列说法正确的是 ( )A.电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的B.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹C.电磁波与声波由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长D.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黃、绿三盏灯时,看到红灯距水面最远E. 照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理8..关于红光和紫光的比较,下列说法正确的是( )A.在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长B.红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度C.从玻璃到空气发生全反射时,红光的临界角大于紫光的临界角D.在同一杨氏双缝干涉装置中,红光的条纹间距小于紫光的条纹间距9.如图所示,上、下表面平行的玻璃砖置于空气中,一束复色光斜射到上表面,穿过玻璃后从下表面射出,分成a、b两束单色光。

物理气相沉积试题及答案

物理气相沉积试题及答案

物理气相沉积试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 物理气相沉积(PVD)技术中,不包括以下哪种沉积方法?A. 磁控溅射B. 化学气相沉积C. 蒸发沉积D. 离子镀答案:B2. 在PVD过程中,靶材的表面温度一般不会超过多少度?A. 200°CB. 500°CC. 1000°CD. 2000°C答案:C3. 下列哪种材料不适合用于PVD涂层?A. 钛B. 不锈钢C. 聚四氟乙烯D. 碳化钨答案:C4. 磁控溅射技术中,磁场的作用是什么?A. 提高沉积速率B. 减少沉积膜的应力C. 增加靶材的利用率D. 降低溅射气体的压力答案:B5. 离子镀技术中,离子轰击基底的主要作用是什么?A. 提高沉积速率B. 提高膜层的附着力C. 减少膜层的孔隙率D. 增加膜层的硬度答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 物理气相沉积技术主要包括______、______、______和______等方法。

答案:蒸发沉积、溅射沉积、离子镀、离子束沉积2. 在PVD技术中,靶材的______可以影响沉积膜的质量和性能。

答案:纯度3. 磁控溅射技术中,靶材与基底之间的______可以提高沉积膜的致密性。

答案:距离4. 离子镀技术中,______的轰击可以增加膜层与基底之间的附着力。

答案:离子5. 物理气相沉积技术广泛应用于______、______、______等领域。

答案:微电子、航空航天、生物医学三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述物理气相沉积技术在微电子领域的应用。

答案:物理气相沉积技术在微电子领域主要用于制造集成电路中的导电层、绝缘层和保护层。

通过精确控制沉积过程,可以获得高纯度、高均匀性和高附着力的薄膜,从而提高集成电路的性能和可靠性。

2. 描述磁控溅射技术的原理及其优缺点。

答案:磁控溅射技术是一种利用磁场控制等离子体中的电子,使其在靶材表面产生高密度的离子,从而实现靶材原子的溅射。

薄膜物理与技术生长试题

薄膜物理与技术生长试题

1.简述薄膜在形成稳定核之前的生长过程?沉积原子到达基片表面,会发生三种状态。

一种是能量较大,在到达基片表面时就会发生反射离开;如果能量较低,变会停留在基片表面,而另一部分原子能量较大,在到达基片表面时,会发生表面迁移扩散。

如果扩散原子在驻留时间内不能与其它原子结合形成更大原子团,就会发生再蒸发离开基片表面,而扩散原子团在驻留时间内不能与其它原子相结合,便会发生分解。

如果表面原子或原子团在驻留时间内能与其它原子结合,便形成更大原子团;原子团继续吸附其它原子就会不断长到形成稳定核。

2.从热力学角度分析,薄膜的形核主要分哪两类?形成机制是什么?1.从热力学角度,形核主要分:自发形核和非自发形核;2.自发形核主要是由于相变自由能差导致的,而非自发形核不但受到相变自由能差的影响,还受到其它一些因素的影响,如界面,缺陷等。

3.简述扫描电子显微镜的成像原理?X射线衍射技术的基本原理?扫描电子显微镜:入射电子激发样品表面产生二次电子,由于样品表面起伏变化造成二次电子发射数目和发射角度的不同,从而形成明暗相间的衬度像。

X射线衍射技术:布拉格衍射公式。

4.简述四种薄膜的成份分析方法?1.X射线能量色散谱(EDX);2.电子探针(EPMA);3. 俄歇电子能谱(AES);4. X射线光电子谱(XPS);5. 卢瑟福背散射(RBS); 6. 二次离子质谱(SIMS)。

任意四种。

5.薄膜的组织结构可以分为哪四类?1.无定型结构;2. 多晶结构;3. 纤维结构;4. 单晶结构;6.列举出连续薄膜形成的三种重要影响机制?奥斯瓦尔德吞并机制、熔结机制、原子团迁移机制。

下列描述不属于薄膜组织结构的是()(1)无定形结构(2)多晶结构(3)单晶结构(4)复合结构下列仪器设备不能用于薄膜表面形貌分析的是:(1)扫描电子显微镜(2)原子力显微镜(3)透射电子显微镜(4)X射线衍射B卷:7.简述薄膜的生长过模式及主要的控制因素?生长模式:岛状生长模式、层状生长模式和岛状-层状生长模式;控制因素主要分两类:晶格失配度和基片表面(或者基片湿润性或浸润性);8.从沉积速率和沉积温度出发,简述如何形成单晶或者粗大晶粒?如何形成多晶、微晶甚至非晶?请给出简单图示?1.提高温度或降低沉积速率可以形成单晶或者粗大晶粒;2.降低温度或提高沉积速率可形成多晶、微晶甚至非晶。

物理光学试题及答案

物理光学试题及答案

物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 下列哪种现象不属于光的干涉现象()A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射答案:D3. 光的偏振现象说明光是()A. 横波B. 纵波C. 非波动性D. 粒子性答案:A4. 光的全反射条件是()A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角答案:C5. 光的多普勒效应是指()A. 光的频率随光源运动而变化B. 光的频率随观察者运动而变化C. 光的强度随光源运动而变化D. 光的强度随观察者运动而变化答案:B6. 光的波长越长,其()A. 频率越高B. 频率越低C. 能量越小D. 能量越大答案:C7. 光的色散现象是由于()A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的强度不同D. 光的偏振不同答案:A8. 光的折射定律是()A. 折射角等于入射角B. 折射角与入射角成正比C. 折射角与入射角成反比D. 折射角与入射角的正弦值成比例答案:D9. 光的衍射现象说明光具有()A. 粒子性B. 波动性C. 非波动性D. 非粒子性答案:B10. 光的反射定律是()A. 反射角等于入射角B. 反射角与入射角成正比C. 反射角与入射角成反比D. 反射角与入射角的正弦值成比例答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、____。

答案:蓝2. 光的折射率定义为光在真空中的速度与在介质中的速度之比,即n=____/____。

答案:c/v3. 光的干涉现象中,两束相干光的频率必须____。

答案:相同4. 光的衍射现象中,当障碍物或孔径的尺寸与光的波长相近时,衍射现象最为明显,这种现象称为____。

物理学:半导体材料考试试题

物理学:半导体材料考试试题

物理学:半导体材料考试试题1、问答题什么是CMOS技术?什么是ASIC?正确答案:CMOS(互补型金属氧化物半导体)技术:将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)集成在一块硅片上。

使集成电路有功耗(江南博哥)低,工作电压范围宽,逻辑摆幅大,使电路抗干扰能力强,隔离栅结构使CMOS器件的输入电阻极大,从而使CMOS期间驱动同类逻辑门的能力比其他系列强得多。

ASIC:(Application Specific Integrated Circuits)专用集成电路,是指应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。

优点是:体积小,重量轻,功耗低,可靠性好,易于获得高性能,保密性好,大批量应用时显著降低成本。

2、单选下列不属于工业吸附要求的是()。

A.具有较大的内表面,吸附容量大B.具有一定的机械强度,耐热冲击,耐腐蚀C.不易得,昂贵D.容易再生正确答案:C3、问答题解释水的去离子化。

在什么电阻率级别下水被认为已经去离子化?正确答案:用以制造去离子水的去离子化过程是指,用特制的离子交换树脂去除电活性盐类的离子。

18MΩ-cm电阻率级别下水被认为已经去离子化。

4、填空题数字探伤仪测距应使被检部位的最远反射波能够显示在屏幕()之间。

正确答案:6~9格5、问答题给出投影掩模板的定义。

投影掩模板和光掩模板的区别是什么?正确答案:投影掩膜版是一种透明的平板,在它上面有要转印到硅片上光刻胶层的图形。

投影掩膜版只包括硅片上一部分图形,而光掩膜版包含了整个硅片的芯片阵列并且通过单一曝光转印图形。

6、问答题什么是外延层?为什么硅片上要使用外延层?正确答案:外延层是指在硅的外延中以硅基片为籽晶生长一薄膜层,新的外延层会复制硅片的晶体结构,并且结构比原硅片更加规则。

外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性,例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廓,而这些因素与硅片衬底无关的,这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。

高二物理物理光学试题

高二物理物理光学试题

高二物理物理光学试题1.下列说法正确的是().A.两支铅笔靠在一起,自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.因为激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象D.激光可以像刀子一样切除肿瘤【答案】D【解析】两支普通铅笔靠在一起,中间的缝远远地大于光的波长,因此,光从中通过时不会成为偏振光;光是横波,偏振光也是横波;激光也是光,因此激光具有光的特性,能够发生衍射现象;激光有很多用途,其中包括做手术,切除肿瘤.2.近年来,数码相机几近家喻户晓,用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素,1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为()A.光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C.大量光子表现光具有粒子性D.光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性【答案】D【解析】光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性.在光线好的时候大量光子表现波动性,光线暗时表现出粒子性,因此D正确。

【考点】波粒二象性点评:本题考查了对于光的本性的理解。

光既具有波动性又具有粒子性。

3.有些动物夜间几乎什么都看不到,而猫头鹰在夜间却有很好的视力.其原因是A.不需要光线,也能看到目标B.自身眼睛发光,照亮搜索目标C.可对紫外线产生视觉D.可对红外线产生视觉【答案】D【解析】夜间可见光很少,但所有物体都会发出红外线,猫头鹰在夜间却有很好的视力,其原因是猫头鹰的眼睛能对红外线产生视觉.故选D【考点】红外线点评:大多数生物的眼睛只能看到可见光,看不到红外线,但红外线却是实际存在的,在夜间也存在,所以如果利用红外线夜视设备,晚上就能很清晰观察到目标。

4.下列四个实验中,能说明光具有粒子性的是()【答案】C【解析】A说明原子核式结构,A错;选项B说明光具有波动性,B错;选项D说明射线能够使照相底片感光,D错;5.关于光电效应有如下几种陈述,其中正确的是()A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流强度与入射光强度无关C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D.对任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应【答案】D【解析】由光电效应方程可知A错;在发生光电效应的前提下光电流强度与入射光强度成正比,B错;入射光的频率越大产生光电子的初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要小,C错;6.用铁环粘上肥皂液,用白炽灯光照射,从反射光的方向去看,呈现如图所示的现象,最上部是较宽的黑色条纹,其下是若干彩色条纹图,关于彩色条纹产生的原因,下列说法正确的是:A.是光的折射产生的色散现象B.是前后表面二列反射光叠加产生的干涉现象C.出现不同颜色的条纹是因为肥皂液的厚度不同D.当铁环在其所在竖直平面内绕过圆心的轴缓慢转动时,条纹相对地面不会转动【答案】BCD【解析】本题考查的是对薄膜干涉的认识,彩色条纹是前后表面二列反射光叠加产生的干涉现象属于薄膜干涉,出现不同颜色的条纹是因为肥皂液的厚度不同,上面比较薄,下面比较厚,当铁环在其所在竖直平面内绕过圆心的轴缓慢转动时,条纹相对地面不会转动,BCD正确;7. (1)为进行”杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:A.白炽灯;B.双窄缝片;C. 单窄片;D.滤光片;E.白色光屏.把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是: (填写字母代号).(2)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是: _____A.改用波长较长的光(如红光)做入射光B.增大双缝到屏的距离C.减少双缝间距D.增大双缝间距【答案】(1) ADCBE (填写字母代号) (2) ABC【解析】(1) ADCBE (填写字母代号) (2)由公式可知ABC对;8.在光电效应实验中,用单色光照时某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的()A.频率B.强度C.照射时间D.光子数目【答案】A【解析】根据爱因斯坦的光电效应方程:,光电子的最大初动能只与入射光的频率在关,与其它无关。

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一、填空题在离子镀膜成膜过程中,同时存在沉积和溅射作用,只有当前者超过后者时,才能发生薄膜的沉积薄膜的形成过程一般分为:凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与结合生长过程薄膜形成与生长的三种模式:层状生长,岛状生长,层状-岛状生长在气体成分和电极材料一定条件下,起辉电压V只与气体的压强P和电极距离的乘积有关。

1.表征溅射特性的参量主要有溅射率、溅射阈、溅射粒子的速度和能量等。

2. 溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系,分散的粒子是固体或者大分子,分散的粒子大小在1~100nm 之间。

3.薄膜的组织结构是指它的结晶形态,其结构分为四种类型:无定形结构,多晶结构,纤维结构,单晶结构。

4.气体分子的速度具有很大的分布空间。

温度越高、气体分子的相对原子质量越小,分子的平均运动速度越快。

二、解释下列概念溅射:溅射是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子(或分子)从表面射出的现象气体分子的平均自由程:每个分子在连续两次碰撞之间的路程称为自由程,其统计平均值:称为平均自由程,饱和蒸气压:在一定温度下,真空室蒸发物质与固体或液体平衡过程中所表现出的压力。

凝结系数:当蒸发的气相原子入射到基体表面上,除了被弹性反射和吸附后再蒸发的原子之外,完全被基体表面所凝结的气相原子数与入射到基体表面上总气相原子数之比。

物理气相沉积法:物理气相沉积法(Physical vapor deposition)是利用某种物理过程,如物质的蒸发或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象,实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移的过程真空蒸发镀膜法:是在真空室,加热蒸发容器中待形成薄膜的源材料,使其原子或分子从表面汽化逸出,形成蒸气流,入射到固体(称为衬底、基片或基板)表面,凝结形成固态溅射镀膜法:利用带有电荷的离子在电场加速后具有一定动能的特点,将离子引向欲被溅射的物质作成的靶电极。

在离子能量合适的情况下,入射离子在与靶表面原子的碰撞过程中将靶原子溅射出来,这些被溅射出来的原子带有一定的动能,并且会沿着一定的方向射向衬底,从而实现薄膜的沉积。

离化率:离化率是指被电离的原子数占全部蒸发原子数的百分比例。

是衡量离子镀特性的一个重要指标。

化学气相沉积:是利用气态的先驱反应物,通过原子、分子间化学反应的途径生成固态薄膜的技术。

物理气相沉积:是利用某种物理过程,如物质的蒸发或在受到离子轰击时物质表面原子溅射的现象,实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。

溅射阈值:溅射阈值是指使靶材原子发生溅射的入射离子所必须具有的最小能量。

薄膜材料:采用特殊工艺,在体材表面上,一层或多层,厚度为一个或几十个原子层,性质不同于体材表面的特质层。

气体平均自由程:指气体分子在两次碰撞的间隔时间里走过的平均距离。

等离子体的鞘层电位:电子与离子具有不同的速度的一个直接后果就是形成所谓的等离子体鞘层电位,即相对于等离子体,任何位于等离子体中或其附近的物体都将会自动地处于一个负电位,并且在其表面伴有正电荷的积累。

5.薄膜的外延生长:在完整的单晶存底上延续生长单晶薄膜的方法称为外延生长。

6.气体分子的通量:单位时间,气体分子在单位表面积上碰撞分子的频率。

7.磁控溅射:通过引入磁场,利用磁场对带电粒子的束缚作用来提高溅射效率和沉积速率的溅射方法称为磁控溅射。

8.真空规:真空测量用的元件称为真空规。

三、回答下列问题1、真空的概念?怎样表示真空程度,为什么说真空是薄膜制备的基础?在给定的空间,气体的压强低于一个大气压的状态,称为真空真空度、压强、气体分子密度:单位体积中气体分子数;气体分子的平均自由程;形成一个分子层所需的时间等物理气相沉积法中的真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等是基本的薄膜制备技术。

它们均要求沉积薄膜的空间有一定的真空度。

2、讨论工作气体压力对溅射镀膜过程的影响?在相对较低的压力下,电子的平均自由程较长,电子在阳极上消耗的几率增大,通过碰撞过程引起气体分子电离的几率较低。

同时,离子在阴极上溅射的同时发射出二次电子的几率又由于气压较低而相对较小。

这些均导致低压条件下溅射的速率很低。

在相对较低的压力下,入射到衬底表面的原子没有经过很多次碰撞,因而其能量较高,这有利于提供沉积时原子的扩散能力,提供沉积组织的致密性在相对较高的压力下,溅射出来的靶材原子甚至会被散射回靶材表面沉降下来,因而沉积到衬底的几率反而下降在相对较高的压力下,使得入射原子的能量降低,这不利于薄膜组织的致密化溅射法镀膜的沉积速率将会随着气压的变化出现一个极大值3、物理气相沉积法的共同特点?(1) 需要使用固态的或者熔融态的物质作为沉积过程的源物质(2) 源物质经过物理过程而进入气相(3) 需要相对较低的气体压力环境(4) 在气相中及在衬底表面并不发生化学反应4、简述化学气相沉积的特点?(1) 既可以制备金属薄膜、非金属薄膜,又可按要求制备多成分的合金薄膜(2) 成膜速度可以很快,每分钟可达几个微米甚至数百微米(3) CVD反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆,在这方面比PVD优越得多(4) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。

由于反应气体、反应产物和基体的相互扩散,可以得到附着力好的膜层,这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的(5) 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多,由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层,这是有些半导体膜层所必须的(6) CVD方法可获得平滑的沉积表面(7) 辐射损伤低。

这是制造MOS半导体器件等不可缺少的条件化学气相沉积的主要缺点是:反应温度太高,一般要1000℃左右,许多基体材料都耐受不住CVD的高温,因此限制了它的应用围5、辉光放电过程中为什么P·d太小或太大,都不容易起辉放电?如果气体压强太低或极间距离太小,二次电子在到达阳极前不能使足够的气体分子被碰撞电离,形成一定数量的离子和二次电子,会使辉光放电熄灭气体压强太高或极间距离太大,二次电子因多次碰撞而得不到加速,也不能产生辉光6、真空蒸发系统应包括那些组成部分?(1) 真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境(2) 蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其加热(3) 基板,用于接受蒸发物质并在其表面形成固态薄膜(4) 基板加热器及测温器等7、什么是等离子体?以及等离子体的分类(按电离程度)?带正电的粒子与带负电的粒子具有几乎相同的密度,整体呈电中性状态的粒子集合体按电离程度等离子体可分为部分电离及弱电离等离子体和完全电离等离子体两大类部分电离及弱电离等离子体部分为中性粒子,只有部分或极少量中性粒子被电离完全电离等离子体中所有中性粒子都被电离,而呈离子态、电子态8、简述化学吸附的特点?1. 吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力,一般较强。

2. 吸附热较高,接近于化学反应热,一般在40kJ/mol 以上3. 吸附有选择性,固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子,如酸位吸附碱性分子,反之亦然4. 吸附很稳定,一旦吸附,就不易解吸5.吸附是单分子层的6. 吸附需要活化能,温度升高,吸附和解吸速率加快9、简述分子束外延镀膜的特点:(1) MBE虽然也是一个以气体分子运动论为基础的蒸发过程,但它不是以蒸发温度为控制参数,而是以系统中的四极质谱仪、原子吸收光谱等近代分析仪器,精密地监控分子束的种类和强度,从而严格控制生长过程和生长速率(2) MBE是一个超高真空的物理沉积过程,既不需要考虑中间化学反应,又不受质量传输的影响,并且利用快门可对生长和中断瞬时调整。

膜的组分和掺杂浓度可随源的变化作迅速调整(3) MBE的衬底温度低,因此降低了界面上热膨胀引入的晶格失配效应和衬底杂质对外延层的自掺杂和扩散的影响(4) MBE是动力学过程,即将入射的中性粒子(原子或分子)一个一个地堆积在衬底上进行生长,而不是一个热力学过程,所以它可生长按照普通热平衡生长方法难以生长的薄膜(5) MBE的另一显著特点是生长速率低,大约1μm/h,相当于每秒生长一个单原子层,因此有利于实现精确控制厚度、结构与成分和形成陡峭异质结等。

MBE特别适于生长超晶格材料(6) MBE是在一个超高真空环境中进行的,而且衬底和分子束源相隔较远,因此可用多种表面分析仪器实时观察生长面上的成分结构及生长过程,有利于科学研究10、简述CVD输运反应的原理把需要沉积的物质当作源物质(不挥发性物质),借助于适当的气态介质与之反应而形成一种气态化合物,这种气态化合物经化学迁移或物理载带(利用载气)输运到与源区温度不同的沉积区,并在基板上发生逆向反应,使源物质重新在基板上沉积出来,这样的过程称为化学输运反应。

1、描述气体分子从表面的反射-余弦定律及其意义?碰撞于固体表面的分子,它们飞离表面的方向与原入射方向无关,并按与表面法线方向所成角度θ的余弦进行分布。

则一个分子在离开其表面时,处于立体角d ω(与表面法线成θ角)中的几率是:式中1/π是归一化条件,即位于2π立体角中的几率为1而出现的余弦定律的重要意义在于:(1) 它揭示了固体表面对气体分子作用的另一个方面,即将分子原有的方向性彻底“消除”,均按余弦定律散射(2) 分子在固体表面要停留一定的时间,这是气体分子能够与固体进行能量交换和动量交换的先决条件,这一点有重要的实际意义2. 气体分子的平均自由程概念及其与压强关系的表达式?每个分子在连续两次碰撞之间的路程称为自由程,其统计平均值:称为平均自由程,平均自由程与分子密度n和分子直径σ的平方成反比关系平均自由程与压强成反比,与温度成正比。

3.通常对蒸发源材料的要求?(1) 熔点要高(2) 饱和蒸气压低(3) 化学性质稳定,在高温下不与蒸发材料发生化学反应(4) 具有良好的耐热性,热源变化时,功率密度变化很小(5) 原料丰富,经济耐用4. 如何解决蒸发过程中的分馏问题?(1) 使用较多的物质作为蒸发源,尽量减少组元成分的相对变化率(2) 采用向蒸发容器中不断地,但每次仅加入少量被蒸发物质的方法(3) 利用加热不同温度的双蒸发源或多蒸发源的方法,分别控制和调节每个组元的蒸发速率,此方法用得较为普遍采用真空蒸发法制作预定组成的薄膜,经常采用瞬时蒸发法、双蒸发源法及合金升华法5. 简述激光蒸发法的特点?(1) 激光加热可以达到极高的温度,可蒸发任何高熔点的材料,且可获得很高的蒸发速率(2) 由于采用非接触式加热,激光器可以安放在真空室外,既完全避免了蒸发源的污染,又简化了真空室,非常适宜在高真空下制备高纯薄膜(3) 利用激光束加热能够对某些化合物或合金进行闪烁蒸发,有利于保证膜成分的化学计量比或防止分解;又由于材料气化时间短促,不足以使四周材料达到蒸发温度,所以激光蒸发不易出现分馏现象6.简述蒸发镀膜相比溅射镀膜工艺的特点?溅射镀膜与真空镀膜相比,有如下特点:(1) 任何物质均可以溅射,尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。

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