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光学考试试卷（附答案）

班级姓名学号成绩

题号一二三四总分

得分

本题

得分

一、填空题（本大题共9 题，每题 2 分，共 18 分）

1 ．在几何光学系统中，唯一能够完善成像的是系统，其成像规律为

。

2．单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中，当把下面一块平板玻璃缓慢向下

移动时，则干涉条纹，明暗条纹的间隔。

3 ．在夫琅和费单缝衍射中，缝宽为b，缝屏间距为L ，波长为，零级条纹的宽度为

，一级暗条纹的宽度为。

4．曲率半径为R 的凹球面镜的焦距为，若将球面镜浸入折射率为该系统的焦距为。

5 ．在光栅衍射中，第三级缺级，则光栅常数与缝宽的比为n 的液体内，

；还有第

级主极大缺级。

6．在菲涅耳圆孔衍射中，对轴线上的的 P 点，孔径越小，波带数越P 点离圆孔越近，波带数越

。

；对给定

7．当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的像点称为；在

通常情况下，薄透镜成像的高斯公式是8．主平面是理想光具组的

。

一对共轭平面；节点是理想光具组的

一对共轭点。

9．在洛埃镜实验中，将屏移至与玻璃平板相接触，则在接触处出现的是条纹，这一事实证实了。

本题

得分

二、选择题（本大题共10 题，每题 3 分，共 30 分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分

1．用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时，圆孔轴线上（A ）圆孔的直径；（ B ）光源到圆孔的距离；

P 点的明暗决定于

（C）圆孔到 P 点距离；（ D）圆孔中

心和边缘光线到P 点的光程差

2．一发光点位于凹球面镜前40cm 处，镜面曲率半径为16cm，则象距为

（A ） -10cm；（B）-20cm；（C）-30cm；（D）-40cm

3．为了测定金属丝的直径，可把它夹在两平板玻璃的一端，测得两相邻干涉条纹的间距

为d，若金属丝与劈尖的距离为 L ，所用单色光的波长为，则金属丝的直径为（A ） L

/d；（ B ） d/L ；（C） d/2L ；（D ）L /2d

4．在夫琅和费双缝衍射中，零级包迹中含有11 条干涉条纹，必须满足下列条件（缝宽为b，缝间不透明部分为a）

（A ） a=2b；（B）a=3b；（C）a=4b；（D）a=5b

5．一双凹透镜折射率为n，置于折射率为n 的介质中，则下列说法正确的是

（A ）若 n> n，透镜是发散的；（B）若n>n，透镜是会聚的；（C）若n>n，透镜

是发散的；（ D）双凹薄透镜是发散的，与周围介质无关

6．空气中，薄透镜的横向放大率为

（A ） f/x ；（B）x/f；（C）-f/x；（D）-x/f

7．在玻璃表面镀上一层透明的MgF 2（ n=1.38 ）薄膜，对于波长为的入射光，增透膜的最

小厚度为

（A ） /2；（B）/4；（C）/2n；（D）/4n

8．夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I 0，光波波长为，当缝两边到屏上的P 点的光程差为/4 时， P 点的光强约为

（A ） I 0/2；（B ） I 0/4；（ C） 2I0/5；（ D） 4I0/5

9．将折射率为n1=1.50 的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为n2 =1.10，试问：全反射的临

界角为

1.10

；1.10

；（ C） 1.10/1.50 ；（ D） 1.50/1.10

（A ）arcsin （ B）arccos

1.50 1.50

10．在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为 h 的透明介质片后，两光束光程差的改变量为

（A ） 2（ n-1） h；（B）2nh；（C）nh；（D）（n-1）h

本题

得分

三、作图题：（本大题 1 题， 10 分）用作图法求出物点S 的像点。

?

S F H H F

本题

得分

四、计算题（本大题共 4 题，共42 分）

1．一个玻璃半球的曲率半径为 R，折射率为 1.5，其平面的一面渡银，将高为球面

顶点前 2R 处，求该玻璃半球所成像的位置及性质。（ 10 分）

h 的物体放在

n1n2

O

C

-2R R

2．波500nm的色平行光垂直投射到平面光上，已知光常数 d 3.0 m ，b 1.0 m ，光后会聚透的焦距 f 1m ，求：1）衍射中央明度。2）在度内有几个光衍射主极大。3）共可以看到多少条。4）若将垂直入射改入射角

i 300的斜入射，衍射光的最高次和可看到的光数。（ 12 分）

3．在平面玻璃（n=1.5）片上滴上一滴油（n =1.6），用波=500 nm 的色光垂直照射，

察反射光的干涉，（1）油滴外圈最薄的区域是亮是暗？（2）如果油滴中心最高

厚度 650 nm,能看到几个亮？最内一个亮所在油厚度是多少?（3）当油滴大，

干涉如何化？（10 分）

4．在反射光中察某色光所形成的牛。其第 2 亮与第 3 亮距1mm，求第 11 和 12 亮之的距离。（10 分）

答案

一、填空（本大共9 ，每 2 分，共 18 分）

1．平面反射，物和像大小相等，相于面称，等。

2．向棱移，不。

3．2L

，

L

。

b b

4． -R/2 ， -R/2n 。5． 3， 6； 9； 12；⋯.。6．多，少。