基础光学期末试题

束的 Ioo:Ioe=（
）:1。
4、 1879 年斯忒藩从黑体辐射实验中观察到黑体的辐射度与绝对温度 T 成（
）
次方成正比。
5、按照玻尔理论，当电子从 En 跃迁到 E（1 E1=）时，发射光子的能量为，则 n =（
）。
四、作图题（共 2 题，5 分/题，共 10 分）
得分
1、如图所示有一凹面镜，若物与像相距为 1 米和物高是像高 4 倍时，作出其光路图。
2、点光源在平面镜上反射时单心光束一定没有受到破坏。
3、一名大学生最多能清晰的看到 1 米远的物，配镜师就至少给他配上近视为 100 度的
眼镜。
4、任何一个光具组有且只有一个有效光阑。
5、干涉花样实质上体现出参与相干叠加的光波间相位差的空间分布。
6、白光通过双缝成的花样，不管是干涉花样还是衍射花样其中央亮条纹都是白色的。
Ｃ
Ｆ
作图题 1 图
2、惠更斯目镜由两片平凸薄透镜组成，场镜 L1的焦距为 3a ，接目镜 L2的焦距为 a ，两 透镜间距为 2a ．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点的位置．
Ｌ１
Ｌ２
F2
F2
F1
２a
a
３a
作图题 2 图
五、计算题（共 4 题，共 40 分）
得分
1、在报纸上放一个平凸透镜，眼睛通过透镜看报纸，当平面在上时，报纸的虚像在平面 下毫米处，当凸面在上时，报纸的虚像在凸面下毫米处．若透镜的中央厚度为 20 毫米，求透 镜的折射率和凸球面的曲率半径．（10 分）
＊＊＊ ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 密 封 线 内 不 要 答 题 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ ＊＊
西南师范大学期终试卷(A 卷)
《光 学》 A 卷 闭卷 题一
号
课程 120 分钟 二三
期末 考试试卷 命题人：周自刚 审题人：
四 五 总评 分 卷人
学号
年级 姓名
一、单选题（共 5 题，4 分/题，共 20 分）
定
C、光的独立传播定律
D、发射的光的强弱满足基尔霍夫定律
2、关于实物、虚物、实像和虚像的说法正确的是（
）
A、虚物是实像 B、虚物是虚像 C、实物和虚物是客观存在的物体 D、虚物一定是像
3、关于开普勒望远镜和伽利略望远镜的说法正确的是（
）
A、开普勒望远镜目镜的物方焦平面在镜筒以外 B、伽利略望远镜镜筒的全长等于物镜
4、自然光入射到一组偏振片上，这组偏振片有四片，每个偏振片的偏振化方向相对于前 一个沿顺时针方向依次转过 30 角。试求透射光强度占入射光强度的百分比。（10 分）
＊＊＊ ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 密 封 线 内 不 要 答 题 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ ＊＊
西南师范大学期终试卷(B 卷)
2、观察肥皂水薄膜（n=）的反射光呈绿色（λ=500 纳米），且这时法线和视线间角度为
i1 45 0 ，问膜最薄的厚度是多少若垂直注视，将呈现何色（10 分）
3、波长为 600 纳米的平行光正入射于一透射平面光栅上，有两个相邻的干涉主极大出现 在 sin １＝和 sin 2=的衍射方向上，第四级开始缺级．试求：（10 分） （1）光栅常数；（3 分） （2）光栅每缝缝宽可能是多少（3 分） （3）列出屏上可能出现的干涉主极大级次。（4 分）
2、在双缝干涉实验中，波长 550nm 的单色平行光垂直入射到缝间距 d 2 104 m 的双缝上，屏到双缝的距离 D 2m 。求：（15 分）
⑴ 中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距；（5 分）
⑵ 用一厚度为 e 6.6 106 m 、折射率为 n 1.58 的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移
B、惠更斯—菲涅尔原理能解释干涉现象和衍射现象，却不能解释光的直线传播
C、菲涅尔衍射和夫琅和费衍射都可以不需要用任何仪器就能直接观察到衍射花样
D、干涉和衍射是本质上统一的同一类现象
二、是非题（共 10 题，2 分/题，共 20 分，对用“ ”，错用“ ”表示）
得分
1、光在指定的两点间传播时，肯定是沿光程为极值路径传播的。
2 １
图(b)
L1
像 平 面
物
L2
平 面
1
F H
F F1 F 2H 1
a/2 a/2
作图题 2 解图
五、计算题
1 解：人眼看到的是字透过透镜成的像．第一种情况，字在球面的顶点，此次
成像物、像重合．字再经过平面折射成像，物距为-20 毫米，像距为毫米，由成像
公式，得
1.0 n 0, 13.3 20
3、关于光阑、光瞳的说法正确的是（
）
A、 在光具组中只能有一个光阑
B、光瞳可以是其中的一个透镜
C、有了出射光瞳就一定能找到入射光瞳 D、有效光阑、入射光瞳和出射光瞳不一定共
轭
4、在杨氏实验装置中，两狭缝的间距为，光屏离狭缝的距离为 50cm。当以折射率为的
透明薄片贴住其中的一个狭缝时，发现屏上的条纹移动了 1cm，薄片厚度为（ ）
i2 ．由折射定律，1.0 sin 45 0 1.33 sin i2 ，
解出
i2 32.12 0 ， cosi2 0.8470 ．
(2 分)
由于光在空气中的肥皂水膜上表面反射时有 π 的相位变化，在其下表面反射
时无 π 的相位变化，因此光程差中要计入半波损失，对于相干加强的 500 纳米的
（１） (4 分)
第二种情况，字仅通过折射成像，物距为－20 毫米，像距为－毫米，成像公式
为 1.0 n n 1.0 .
14.6 20 r 解（１）（２）两方程，得
（２） (4 分)
n 1.5， r 76.84毫米．
(2 分)
计算题 1 解图
报纸
2 解：入射到肥皂水薄膜表面光线的入射角为 450，可求出光在膜内的折射角
到原来的第几级明纹处（10 分）
3、波长为 600 纳米的平行光正入射于一透射平面光栅上，有两个相邻的干涉主极大出现 在 sin １＝和 sin 2=的衍射方向上，第四级缺级．试求： （1）栅常数；（5 分） （2）光栅每缝缝宽可能是多少（5 分） （3）列出屏上可能出现的干涉主极大级次。（5 分）
条纹级就越高。
三、填空题（共 5 题，2 分/题，共 10 分）
得分
1、在近轴光线和近轴物的条件下，物所成的像在像方焦点前一倍像方焦距处，则其横 向放大率为（ ）。
专业
半波带，则其合振幅为完全不遮蔽时的（ ）倍。
3、强度为 I 的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体
上。两块晶体的主截面之间的夹角为 300，如果不考虑反射吸收等损失，最后透射出来的光束
8、入射光的频率低于阔频率 ν0 时，不论光的强度如何，照射时间多长，都没有光电子 发射。
9、德布罗意提出所有的实物粒子都和光一样，具有波粒二象性。 10、在杨氏实验中激光直接作为光源的主要是利用其单色性好，它的时间相干性也很高。
三、填空题（共 5 题，2 分/题，共 10 分）
得分
1、 在 杨 氏 双 缝 干 涉 花 样 中 ， 如 果 两 列 波 的 能 量 相 同 ， 则 干 涉 条 纹 的 反 衬 度 为
西南师范大学期终考试试卷参考答案
“ 光学 ”课程 考试试卷 A
一、选择题
1A 2B 3C
二、是非题
1
2
3
10
三、填空题
11
22
四、作图题
4D 5A
4
5
33
6
7
44
8
9
55
1 题中给出凹面镜， r 0 ，又知物高４倍于像高，即 1/ 4 ，所以应有两种情况
法线
实像
Ｃ
Ｆ
图(a)
虚物
法线
实物
Ｃ
Ｆ
实像
3 解：根据题意可有
k1 d
0.2 ，
k2 d
0.3 ， k2
k1
1，
600nm ．
（1）由上面诸方程可解得 d=6 微米，k1＝2，k2＝3．
(3
分)
（2）第四级缺级，故 d＝4a，得缝宽 a＝微米．
(3
分)
（3）光栅光谱的最大级次为 d/ =10，由于缺级级次为±4 和±8，第十级的
衍射角为 900，事实上也不能出现，故屏幕上出现的干涉主极大级次为 0、±1、±2、
焦距
C、都可以把叉丝或刻度尺放在两种望远镜的物镜和目镜之间 D、它们的焦点在无穷远
处
4、在产生干涉花样中，下列哪些条件不可能有额外程差（
）
A、n2> n1= n3
B、n1> n2 ，n2<n3
C、n1< n2，n2> n3
D、n1> n2> n3
5、关于光的直线传播、干涉和衍射的说法正确的有（
）
A、光是直线传播还是衍射，决定于遇到障碍物的线度与波长的大小
（
）。
2、 在圆孔衍射中，如果圆孔具有一定大小的半径，观察点 P 的位置仅使波面上露出第
一个半波带，则其合振幅为完全不遮蔽时的（
）倍。
专业
3、 强度为 I 的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶
体上。两块晶体的主截面之间的夹角为 300，如果不考虑反射吸收等损失，最后透射出来的光
得分
1、费马原理在非均匀介质中是适用的。 2、点光源在凹球面上反射时单心光束一定受到破坏。
3、助视仪的放大本领与单透镜的放大率实质上是不同的。 4、光的干涉现象和衍射现象都是波动的特性体现。
5、频率相同的两光波在相遇点有相同的振动方向和固定的位相差为干涉现象的必要条 件。
6、白光通过双缝形成的花样，不管是干涉花样还是衍射花样其中央亮条纹都是白色的。 7、圆偏振光实际上是椭圆偏振光的一种特殊情况。
的 Ieo:Ioo=1:（ ）。
4、 1879 年斯忒藩从黑体辐射实验中观察到辐射度与绝对温度 T 成（
）次方
成正比。
5、 按照玻尔理论，当电子从 En 跃迁到 E1（E1=）时，发射光子的能量为，则 n =
（
）。
四、作图题（共 2 题，5 分/题，共 10 分）
得分
1、物与像相距为 1 米，如果物高 4 倍于像高，并作出光路图
2、惠更斯目镜由两片平凸薄透镜组成（作图题图），场镜 L1 的焦距为 3a ，接目镜 L2 的
焦距为 a ，两透镜间距为 2a ．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点的位置．
Ｌ１
Ｌ２
F2
F2
F1
五、计算题（共 3 题，共 40 分）
２awenku.baidu.com
a
３a
作图题 2 图
得分
1、人眼前一小物体，距人眼 25 厘米，今在人眼和小物体之间放置一块平行平面玻璃板， 玻璃板的折射率为 ，厚度为 5 毫米．试问此时看小物体相对它原来的位置移动多远（10 分）
得分
1、以下不是几何光学的基本实验定律的是（
）
A、发射的光的强弱满足基尔霍夫定律 B、光通过两种介质分界面的反射定律和折射
定律
C、光在均匀介质中的直线传播定律 D、光的独立传播定律
2、关于实物、虚物、实像和虚像的说法正确的是（
）
A、实像就是虚物 B、虚物一定是像 C、虚像就是虚物 D、实物和虚物都是存在物体
A、
B、
C、
D、
5、关于光的直线传播、干涉和衍射的说法正确的有（
）
A、干涉和衍射本质都一样，都是波的相干叠加的结果
B、在干涉花样中不会出现衍射花样
C、光遇到障碍物的线度大于波长时，就出现直线传播，否则就出现衍射花样
D、干涉可以是无限束光的叠加的结果，而衍射只能是有限束光的叠加的结果
二、是非题（共 10 题，2 分/题，共 20 分，对用“ ”，错用“ ”表示）
《 光学》 B 卷 闭卷
题号 一 二 三
课程 120 分钟 四五
期末 考试试卷 命题人：周自刚 审题人：
六 七 八 总分 评卷人
学号
年级 姓名
一、单选题（共 5 题，4 分/题，共 20 分）
得分
1、以下不是几何光学的基本实验定律的是（
）
A、光在均匀介质中的直线传播定律 B、光通过两种介质分界面的反射定律和折射
应满足
2n2d / 2 k ，
(2 分)
将 k 0 , 1 , 2代入上式发现，仅当 k 0 时 才落在可见光范围内，以 k 0
代入，求得 590.3纳米，为深黄色的光．
(1 分)
可见，从不同方向观看，可以呈现不同颜色，这一现象也表现在一些鸟的羽毛
薄膜上．有时从不同方向观看羽毛，颜色不同，这是一种薄膜干涉现象．
绿光，应满足
2n2d cosi2 / 2 k ． 题意求最小薄厚度，应取 k 0 ，以各值代入上式，得
(3 分)
1
500 106
1
d
1.11104 （毫米）． (2 分)
2 2n2 cosi2
2 2 1.33 0.8470
同一厚度的肥皂水膜，若垂直注视，则 cosi2 1，此时看到的相干加强的波长
7、反射光是平面偏振光中的偏振度最大的光。（
）
8、衍射现象与散射现象的根本不同在于衍射是由于个别的不均匀区域所形成的，而散
射则是由于大量排列不规则的非均匀的小“区域”的集合所形成的。
9、在光电效应实验装置中，如果入射光的频率越高，则发射出的光电子的能量就一定
越大。
10、在干涉实验中，如果光源的单色性越高，其时间相干性就越好，我们观察到的干涉