物理光学习题参考答案

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物理高中光学试题答案及解析

物理高中光学试题答案及解析

物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。

以下哪个选项正确描述了光的折射定律?A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案:C解析:光的折射定律包括三个主要方面:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;入射角与折射角的正弦之比是一个常数,与介质的性质有关。

选项C正确描述了第一个方面。

2. 以下哪个现象不是光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案:D解析:光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时,光强分布出现增强或减弱的现象。

薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。

而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲和扩展的现象,与干涉现象不同。

二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。

偏振光可以通过_________来实现。

答案:偏振器2. 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。

临界角的大小由_________决定。

答案:两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。

答案:光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射角不同,从而使光波分离的现象。

产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率,即色散率。

这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。

四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5,光从真空进入该介质,求光的临界角。

答案:根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \],其中C为临界角,n为折射率。

代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \],所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得,即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。

大学物理光学习题附答案

大学物理光学习题附答案



33.5649:在如图所示的夫琅禾费衍射装置中,将单缝宽
度 a 稍稍变窄,同时使会聚透镜 L 沿 y 轴正方向作微小平移(单缝与
屏幕位置不动),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,同时向下移动
(C) 变宽,不移动
(D)
变窄,同时向上移动
(E) 变窄,不移动


34.5650:在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明
的部分
(A) 凸起,且高度为 / 4
(B) 凸起,且高度为 / 2
(C) 凹陷,且深度为 / 2
(D) 凹陷,且深度为 / 4 [

平玻璃
空气劈尖
工件

O
n=1.68
n=1.60 n=1.58
O
3507 图
14.3507:如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全 部浸入 n=1.60 的液体中,凸透镜可沿 OO 移动,用波长=500 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射。 从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃 的距离最少是
(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
(E)
向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小


19.5326:两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。若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微
小转动,则干涉条纹的
(A) 间隔变小,并向棱边方向平移
(B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移
一、选择题 1.3165:在相同的时间内,一束波长为的单色光在空气中和
在玻璃中

物理光学部分练习题附答案

物理光学部分练习题附答案

物理光学部分练习题一、选择题1. 设线数N 1=600的光栅其零级主极大强度为I 1,在其它条件相同时,N 2=1200的光栅其零级主极大强度为I 2,则I 2/I 1为( )a. 1/4b. 1/2c. 1d. 2e. 42. 以直径为D 的圆孔作为衍射受限系统的出瞳,在相干光照明时其截止频率为1ρ,而用非相干光照明时其截止频率为2ρ,则2ρ/1ρ为a. 1/4b. 1/2c. 1d. 2e. 43. 在牛顿环装置中,若用平行光垂直照明,则当透镜与平板间距拉大时,条纹将( )a. 向外扩张b. 向中心收缩c. 不受影响4. 为了检验自然光、圆偏振光、部分偏振光(圆偏振光+自然光),则在检偏器前插入一块1/4波片。

当旋转检偏器一周,看到光强为两亮两黑,则为( )a. 自然光b. 圆偏振光c. 部分偏振光5. 一束平行光从空气垂直通过两块紧密胶合,折射率均为n = 1.5的平板玻璃,则在不计吸收的情况下透过玻璃的能量为入射光的( )a. 0.92b. 0.85c. 0.96d. 0.96166. 一束自然光通过1/4波片,一般为( )a. 线偏振光b. 圆偏振光c. 椭圆偏振光d.自然光7. 相同半径的一个圆盘和一个圆孔的夫琅和费衍射图样( )a. 强度分布完全相反b. 强度分布完全相同c. 除衍射图样中心处外,强度分布相同8. 有二个斜面相对、间隔为半波长的相同等腰直角棱镜(图1),一束光垂直入射到棱镜I 的直角面上,则( )a. 棱镜II 中完全没有光波透过b. 棱镜II 中有部分光波透过9. 用标准平板来检验受检平板的表面平整度,方法如图2,我们看到标准平板与受检平板形成的空气楔的干涉条纹如图3,那么受检平板表面的中间纹路是( )a. 凹的b. 凸的10.镀于玻璃表面的单层增透膜,为了使增透效果好,膜层材料的折射率应该( )a. 大于玻璃折射率b. 等于玻璃折射率c. 介于玻璃折射率与空气折射率之间d. 等于空气折射率e. 小于空气折射率图1 受检平板 图2图3二、 一平面电磁波,其在均匀介质中传播时电场强度可表示为:]10)10653(exp[)53(),,,(68⨯⨯-+++-=t z y x i z y x E t z y x E x V/m ,其中z y x ,,分别是直角坐标系的三个单位坐标方向矢量,x ,y ,z 为坐标变量,t 为时间变量。

物理光学试题及答案初中

物理光学试题及答案初中

物理光学试题及答案初中一、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. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 m/s2. 以下哪种现象不属于光的折射现象?()A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子D. 水中物体看起来位置偏高3. 光的三原色是()。

A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、绿、黄4. 镜面反射与漫反射的主要区别在于()。

A. 反射光的强度B. 反射光的方向C. 反射光的颜色D. 反射光的亮度5. 以下哪个选项不是光的直线传播现象?()A. 小孔成像B. 激光准直C. 影子的形成D. 光的折射6. 光年是()。

A. 光在一年内传播的距离B. 光在一分钟内传播的距离C. 光在一秒内传播的距离D. 光在一小时内传播的距离7. 以下哪种现象是光的反射现象?()A. 光的折射B. 光的衍射C. 光的散射D. 光的全反射8. 以下哪种颜色的光波长最长?()A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光9. 以下哪种现象是光的干涉现象?()A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 光的反射D. 光的折射10. 以下哪种现象不属于光的衍射现象?()A. 光绕过障碍物B. 光通过小孔C. 光通过狭缝D. 光的反射二、填空题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度约为__________ m/s。

2. 光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角__________入射角。

3. 光的三原色混合可以得到白色光,而颜料的三原色混合可以得到__________。

4. 镜面反射的光线是__________的,而漫反射的光线是__________的。

5. 光的直线传播现象包括__________、影子的形成和日食、月食等。

6. 光年是光在一年内传播的距离,其数值约为__________ km。

高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)

高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)

高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.从调谐电路接收到的高频振荡电流中,还原出声音信号的过程是()A.调谐B.解调C.调频D.调幅2.关于电磁场和电磁波的说法中,下列叙述正确的是()A.微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应B.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播C.安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用D.麦克斯韦建立了经典电磁理论,并证实了电磁波的存在3.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.赫兹预言了电磁波的存在B.均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场C.紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波,能够灭菌消毒D.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波4.以下关于电磁波的说法不正确的是()A.医院B超发出的超声波是电磁波B.无线通信是用电磁波进行传播的C.遥控器发出的红外线是电磁波D.透视使用的X射线是电磁波5.2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月,各地月出时刻约为18点10分至20分,所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮,关于光现象及其应用,下列说法正确的是()A.海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的B.光的衍射现象说明光具有粒子性,全息照相主要是利用了光的衍射现象C.无影灯是应用光的衍射现象,分光镜是利用光的全反射原理D.红黄绿交通信号灯中,红光波长最短,最不易发生明显衍射6.衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用,可以利用衍射图样分析结构,如通过X射线在晶体上衍射的实验,证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。

如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样,则该孔洞的形状可能是()A.B.C.D.7.如图所示,从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜折射后发生色散现象,在光屏的a、b间形成一条彩色光带。

下面的说法中正确的是()A.在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长B.b侧光更容易产生衍射现象C.若改变白光的入射角,在屏上最先消失的是b侧光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa>Δxb8.如图所示,由两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束,则()A.只要满足一定的条件,a、b两束光可以发生干涉B.遇到障碍物时,b光更容易发生明显的衍射现象C.在该透明材料中,a光的传播速度大于b光的传播速度D.从该透明材料射入空气发生全反射时,a光的临界角较大二、多选题9.下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本,则下列判断准确无误的是()A .甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”B .乙图是薄膜干涉的应用,可用来检测平面的平整程度C .丙图是双缝干涉的原理图,若P 到S 1、S 2的路程差是光的半波长的奇数倍,则出现亮纹D .丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在肥皂膜上,出现水平干涉条纹10.下列关于光的说法正确的是( )A .光的偏振现象说明光是一种横波B .立体电影是利用了光的衍射现象C .利用激光的相干性好可以进行精准的测距D .用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象11.2022年8月,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳h α波段光谱扫描成像,这相当于给太阳低层大气做了“CT ”扫描。

物理光学课后习题答案-汇总

物理光学课后习题答案-汇总
解:设能看见 个亮纹。从中心往外数第 个亮纹对透镜中心的倾角 ,成为第N个条纹的角半径。设 为中心条纹级数, 为中心干涉极小数,令 ( , ),从中心往外数,第N个条纹的级数为 ,则

两式相减,可得 ,利用折射定律和小角度近似,得 ,( 为平行平板周围介质的折射率)
对于中心点,上下表面两支反射光线的光程差为 。因此,视场中心是暗点。由上式,得 ,因此,有12条暗环,11条亮环。
解:由题意,得,波列长度 ,
由公式 ,
又由公式 ,所以频率宽度

某种激光的频宽 Hz,问这种激光的波列长度是多少?
解:由相干长度 ,所以波列长度 。
第二章光的干涉及其应用
在与一平行光束垂直的方向上插入一透明薄片,其厚度 ,若光波波长为500nm,试计算插入玻璃片前后光束光程和相位的变化。
解:由时间相干性的附加光程差公式
,所以

杨氏干涉实验中,若波长 =600nm,在观察屏上形成暗条纹的角宽度为 ,(1)试求杨氏干涉中二缝间的距离(2)若其中一个狭缝通过的能量是另一个的4倍,试求干涉条纹的对比度
解:角宽度为 ,
所以条纹间距 。
由题意,得 ,所以干涉对比度
若双狭缝间距为,以单色光平行照射狭缝时,在距双缝远的屏上,第5级暗条纹中心离中央极大中间的间隔为,问所用的光源波长为多少是何种器件的光源
解:由公式 ,所以
= 。
此光源为氦氖激光器。
在杨氏干涉实验中,照明两小孔的光源是一个直径为2mm的圆形光源。光源发光的波长为500nm,它到小孔的距离为。问两小孔可以发生干涉的最大距离是多少?
解:因为是圆形光源,由公式 ,
则 。
月球到地球表面的距离约为 km,月球的直径为3477km,若把月球看作光源,光波长取500nm,试计算地球表面上的相干面积。

大学物理光学练习题及答案

大学物理光学练习题及答案

光学练习题一、 选择题11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3(B) 123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小(B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动(D) 整个条纹向下移动18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大(B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小(D) 整个干涉条纹将向下移动26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹如图(b)所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是[ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm(B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于[ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的(D) 光的波长比声波小得多53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移,则[ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变(B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变KS1L 2L xaEf54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度 a 稍稍变宽,同时使单缝沿x 轴正向作微小移动,则屏幕E 的中央衍射条纹将 [ ] (A) 变窄,同时上移(B) 变窄,同时下移 (C) 变窄,不移动 (D) 变宽,同时上移55. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度a 稍稍变窄,同时使汇聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动,则屏幕E 上的中央衍射条纹将[ ] (A) 变宽,同时上移(B) 变宽,同时下移 (C) 变宽,不移动 (D) 变窄,同时上移56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角ϕ = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 [ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 483. 如图所示,起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直,偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行,其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时,最后的出射光强为 [ ] (A) 0(B)2I (C)8I(D) 以上答案都不对84. 如图所示,一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3后,其出射光的强度为8I I =.已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直.若以入射光线为轴转动P 2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零?[ ] (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°IACI1P 32P86. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为 [ ] (A) 光强单调增加(B) 光强先增加,后又减小至零 (C) 光强先增加,后减小,再增加(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零1. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中[ ] (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2. 真空中波长为的单色光, 在折射率为n 的均匀透明介质中从a 点沿某一路径传到b点.若a 、b 两点的相位差为π3,则此路径的长度为[ ] (A)n23λ (B)nλ3 (C)λ23 (D)λn 23 3. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及[ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同 (C) 振动方向相同 (D) 位置相同4. 如图所示,有两个几何形状完全相同的劈形膜:一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜.当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是[ ] (A) 玻璃劈形膜(B) 空气劈形膜(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定5. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为[ ](A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动 (B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动 6. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环7. 若用波长为的单色光照射迈克耳孙干涉仪, 并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为[ ](A)λln )1(4- (B)λln(C)λln )1(2- (D)λln )1(-8. 如图12-1-44所示,波长为 的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为[ ] (A) na f λ(B) na f λ (C)naf λ2(D)anf λ2 9. 在一光栅衍射实验中,若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的[ ] (A) 光栅常数越小(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小(D) 同级亮纹的衍射角越小10. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3, 6, 9, …等级次的主极大均不出现.[ ] (A) a b a 2=+ (B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+(D) a b a 6=+11. 自然光以 60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则[ ](A) 折射光为线偏振光,折射角为 30 (B) 折射光为部分线偏振光,折射角为 30 (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光,折射角不能确定 12. 关于光的干涉,下面说法中唯一正确的是[ ](A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2λ (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2λ (C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2λ时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2λ (D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉二、 填空题1. 如图12-2-1所示,折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折λfaE L射率分别为1n 和3n ,已知321n n n ><,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、下表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是2. 真空中波长 = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的介质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5, 该光从A 到B 所走的光程为 .4. 如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2到P 点的光程差为 ____________.若将整个装置放于某种透明液体中,P 点为第四级明条纹,则该液体的折射率n = ____________.5. 两条狭缝相距2 mm, 离屏300 cm, 用600 nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm.6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据.如果入射光的波长λ = 550 nm, 则该云母片的厚度为___________.9. 如图所示,在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射n 2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500 nm 的光从空气(折射率n 1=1.00)正入射时尽可能减少反射,MgF 2膜的最小厚度应是 . 10. 用白光垂直照射厚度e = 350 nm 的薄膜,若膜的折射率n 2 = 1.4 , 薄膜上面的介质折射率为n 1,薄膜下面的介质折射率为n 3,且n 1 < n 2 < n 3.则透射光中可看到的加强光的波长为 .14. 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率为n ,第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________. 15. 两玻璃片中夹满水(水的折射率34=n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移 .22. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为 .23. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明介质薄片,放入后,这条光路的光程改变了 .25. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30=ϕ的方位上,所用的单色光波长为nm 500=λ,则单缝宽度为 .26. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0 mm 的汇聚透镜.已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ,则入射光波长约为 . 29 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________.30. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射.若屏上P 点处为第三级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带.若将单缝宽度缩小一半,P 点处将是_________级________纹.36. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b .当波长为600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ϕ 处出现第二级主极大.若换为400 nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角 ϕ 处出现缺级, b 至少是a 的 倍.38. 已知衍射光栅主极大公式(a +b ) sin ϕ=±k λ,k =0, 1, 2, ….在k =2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差∆=_____________.40. 当自然光以58︒角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________.41. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60︒时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________.44. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束轴旋转偏振片,测得透射光强度的最大值是最小值的7倍;那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________.三、 计算题8. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强? 13. 图12-3-13所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400 cm .用单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30 cm .(1) 求入射光的波长;(2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.18. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长1λ和2λ,并垂直入射于单缝上.假如1λ的第一级衍射极小与2λ的第二级衍射极小相重合,试问:(1) 这两种波长之间有何关系?(2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其它极小相重合?19. 某种单色平行光垂直地入射在一单缝上, 单缝的宽度a = 0.15 mm .缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm ,求入射光的波长.30. 一衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a = 2⨯10-3 cm ,在光栅后方一焦距f = 1 m 的凸透镜.现以nm 600=λ的单色平行光垂直照射光柵,求:(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明区条纹宽度; (2) 在透光缝a 的单缝衍射中央明纹区内主极大条数.31. 波长λ = 600nm 的单色光垂直入射到一光柵上,测得第二级主级大的衍射角为30o ,且第三级是缺级.(1) 光栅常量(a +b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a +b )和a 之后,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次.36 两个偏振片叠在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90°,且使出射光强尽可能大,那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择?这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?。

(完整版)物理光学-第一章习题与答案

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物理光学习题 第一章 波动光学通论一、填空题(每空2分)1、.一光波在介电常数为ε,磁导率为μ的介质中传播,则光波的速度v= 。

【εμ1=v 】2、一束自然光以 入射到介质的分界面上,反射光只有S 波方向有振动。

【布儒斯特角】3、一个平面电磁波波振动表示为 E x =E z =0, E y =cos[⎪⎭⎫⎝⎛-⨯t c x 13102π], 则电磁波的传播方向 。

电矢量的振动方向 【x 轴方向 y 轴方向】4、在光的电磁理论中,S 波和P 波的偏振态为 ,S 波的振动方向为 , 【线偏振光波 S 波的振动方向垂直于入射面】5、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的透振方向夹角为45°,则通过两偏振片后的光强为 。

【I 0/4】6、真空中波长为λ0、光速为c 的光波,进入折射率为n 的介质时,光波的时间频率和波长分别为 和 。

【c/λ0 λ0 /n 】7、证明光驻波的存在的维纳实验同时还证明了在感光作用中起主要作用是 。

【电场E 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足 条件时,合成波为线偏振光波。

【0 或Π】9、会聚球面波的函数表达式 。

【ikre rA r E -)(=】 10、一束光波正入射到折射率为1.5的玻璃的表面,则S 波的反射系数为 ,P 波透射系数: 。

【-0.2 0.2 】11、一束自然光垂直入射到两透光轴夹角为θ的偏振片P 1和P 2上,P 1在前,P 2在后,旋转P 2一周,出现 次消光,且消光位置的θ为 。

【2 Π/2】12、当光波从光疏介质入射到光密介质时,正入射的反射光波 半波损失。

(填有或者无) 【有】13、对于部分偏振光分析时,偏振度计算公式为 。

(利用正交模型表示) 【xy x y I I I I P +-=】二、选择题(每题2分)1.当光波从光密介质入射到光疏介质时,入射角为θ1,布儒斯特角为θB ,临界角为θC ,下列正确的是 ( )A .0<θ1<θB , S 分量的反射系数r S 有π位相突变 B .0<θ1<θB , P 分量的反射系数r P 有π位相突变C .θB <θ1<θC , S 分量的反射系数r S 有π位相突变D .θB <θ1<θC , P 分量的反射系数r P 有π位相突变 【B 】2.下面哪种情况产生驻波 ( ) A .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相同的单色光波叠加 B .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相反的单色光波叠加 C .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相反的单色光波叠加 D .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相同的单色光波叠加 【C 】3.平面电磁波的传播方向为k ,电矢量为E ,磁矢量为B, 三者之间的关系下列描述正确的是 ( ) A .k 垂直于E , k 平行于B B .E 垂直于B , E 平行于k C .k 垂直于E , B 垂直于k D .以上描述都不对 【C 】4、由两个正交分量]cos[0wt kz A x E x -= 和]87cos[0π+-=wt kz A y E y表示的光波,其偏振态是( )A 线偏振光B 右旋圆偏振光C 左旋圆偏振光D 右旋椭圆偏振光 【D 】5、一列光波的复振幅表示为ikre rA r E =)(形式,这是一列( )波 A 发散球面波 B 会聚球面波 C 平面波 D 柱面波 【A 】6、两列频率相同、振动方向相同、传播方向相同的光波叠加会出现现象( ) A 驻波现象 B 光学拍现象 C 干涉现象 D 偏振现象 【C 】7、光波的能流密度S 正比于( )A E 或HB E 2或H 2C E 2,和H 无关D H 2,和E 无关 【B 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足( )条件时,合成波为二、四象限线偏振光波。

初中物理光学经典习题(附详细答案)

初中物理光学经典习题(附详细答案)
C.可大可小D.与小孔的形状有关
8.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的虚像B.太阳的实像
C.树叶的影子D.树叶的实像
9.如图所示,小明同学在课外按如图所示的装置做小孔成像实验,初步得出像的特点是倒立的等大的像。现在他想在半透明纸上看到一个放大的烛焰像,正确的做法是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
6.当太阳射向月亮的光被地球挡住时,地球上的人会观察到月食。设想一下:若干年后,我国的航天员成功登月,此时恰好在地球上出现月食现象,那么航天员会( )
A.观察到月食B.观察到日食
C.同时观察到日食和月食D.观察不到日食和月食
7.关于小孔成像说法中正确的是()
A.正立放大的虚像B.倒立缩小的实像
(7)小明在实验中,测出一组物距和像距相等,就得出实验结论之一:“像距与物距相等”。老师说这样得到结论不合理,你认为理由是;
(8)图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是_____;
(9)根据你的实验过程和得到的结论判断,下列说法正确的是______
A.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关
B.蜡烛远离玻璃板过程中,蜡烛的像始终与蜡烛等大
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
14.如图所示,已知入射光线,并且要使入射光线垂直入射井内,请正确画出反射面。
15.如图所示,a为入射光线,b为反射光线,它们均由同一个点光源发出,请找到这个点光源的位置,并完成光路图。
16.黑箱内只有一个平面镜,请在黑箱中确定该平面镜的位置,并将光路补充完整。
(3)本实验得出的结论是

13.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置。

大学物理---光学部分练习题及答案解析

大学物理---光学部分练习题及答案解析

PS 1 S 2r 1n 1n 2t 2r 2t 1大学物理---光学部分练习题及答案解析一、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。

物理光学教程答案

物理光学教程答案

Vϕ = −3 × 10 8 m / s
沿-z 方向传播
1.7
⎡ 2π ⎤ E ob = a1 cos ⎢ (z − V1t )⎥ ⎣λ ⎦ ⎡ 2πV1 ⎤ (z − 3) − 2π V1t + 6π ⎥ Ebc = a 2 cos ⎢ λ1 λ1 ⎦ ⎣ λ1V2
1.8
E 0 = a1
Eb − = a1 cos
3
第三章
3.1.
⎡ ⎛ π ⎞⎤ E = 6 sin (kz ) exp ⎢− j ⎜ ωt + ⎟⎥ 2 ⎠⎦ ⎣ ⎝
这是振幅为 6 的驻波,波腹位置: kz = mπ + π
2
;波节位置: kz = mπ
3.2 (1) 因 p 处是磁场的波腹位置,或电场的波节位置,说明光化学作用是由电场 E 产生. (2)
2
4.6 提示: 导出衍射强度分布 I (x ) = I (0 )sin c ⎢a⎜ ⎜ 4.7 入射光倾斜角 β 反射衍射发散角 ∆θ r (单位:rad) 折射衍射发散角 ∆θ t (单位:rad) (1) 提示: I ( x ) 的极值条件为 tan⎜ ⎜ (2) 4.9 4.10 (略) 提示:
n = 1.5385
1.24
π⎞ ⎛ E x = 20 cos⎜ 2 × 10 3 πz − 6 × 1011 πt + ⎟ 2⎠ ⎝ By =
2 π⎞ ⎛ × 10 −7 cos⎜ 2 × 10 3 π z − 6 × 1011 π t + ⎟ 3 2⎠ ⎝
1.25 1.26
E = 951 V / m N = 167 w
αe > α g
左暗右亮,
(2) α e = 3.08 × 10

初中物理光学专题知识训练30题含参考答案-精选5套

初中物理光学专题知识训练30题含参考答案-精选5套

初中物理光学专题训练30题含答案一、填空题1.如图甲所示,小明购买的强光手电能射出一束平行光柱。

将一枚透镜正对平行光柱,在光的传播路径上喷上水雾,看到了如图乙所示现象,光会聚于A点。

(1)根据图乙现象,可以判断此透镜为透镜;(2)小明拆开手电筒,发现灯头结构如图丙所示,查阅说明书得知灯头透镜直径D 为10cm,焦距为2cm,光源出射光角度为120°,则此手电筒发出的平行光的直径d为cm。

2.在探究凸透镜成像﹣物距大于2倍焦距时像的性质的实验中,调整透镜和光屏的高度,使烛焰透镜和光屏的中心在同一高度.实验过程中,由于蜡烛燃效变短,烛焰的像会成在光屏的方.改变物距做了三次实验,这样做的目的是.3.黑板“反光”晃眼,这是黑板表面发生了反射;老师放在讲桌上的教具从各个角度多能看到,这是教具发生反射.4.小丑鱼颜色艳丽、体型较小,因此水族馆常将它放入球形鱼缸中以便观赏(如图所示).球形鱼缸起到了的作用,我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的(选填“实像”或“虚像”)5.如图所示,小明用一个透镜观看书上的一个英文单词,他看到了两个字母“YS”的放大像.这个透镜是选填“凹”或“凸”)透镜,这种透镜对光线有(选填发散”或“会聚”)作用,利用这种透镜可制成视眼镜(填近或远) .二、单选题6.如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中是凸透镜的是()A.a、b、c、d B.b、dC.a D.c7.池水看起来比实际的浅,在图中能正确解释产生这一现象原因的光路图是()A.B.C.D.8.如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是()A.铅笔在水面处折断B.日晷上的影子C.鸟巢在水中的倒影D.景物在镜中的像9.“影”是生活中常见的现象,如“手影”、拍照片的“摄影”、电影院里看到的“电影”、景色在水中的“倒影”等,它们与物理知识对应关系正确的是()A.手影﹣光屏承接的实像B.摄影﹣光的反射C.电影﹣倒立放大实像D.倒影﹣光的折射10.抗击新冠肺炎的战役中,全国各地“众志成城,共同抗疫”,令世人赞誉。

物理光学习题及答案

物理光学习题及答案

光学习题及答案一、 选择题1.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E 上的P 处是明条纹。

若将缝S 2盖住,并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ,其它条件不变(如图),则此时( B ) A.P 处仍为明条纹B.P 处为暗条纹C.P 处位于明、暗条纹之间D.屏幕E 上无干涉条纹2.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采的办法是( B ) 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3.在杨氏双缝干涉实验中,若用折射率为n 薄玻璃片将上面的狭缝挡住,则此时中央亮条纹的位置与原来相比应 ( A ) (A) 向上移动; (B) 向下移动;(C) 不动; (D) 根据具体情况而定。

4.在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜,以增强某一波长λ的透射光能量,假定光线垂直入射,则介质膜的最小厚度应为 ( D ) (A) λ/n ; (B) λ/2n ; (C) λ/3n ; (D) λ/4n 。

5.一折射率为2n 、厚度为e 的薄膜处于折射率分别为1n 和3n 的介质中,现用一束波长为λ的平行光垂直照射该薄膜,如图,若321n n n <<,则反射光a 、b 的光程差为 ( B )(A )、222λ+e n ; (B )、e n 22;(C )、λ+e n 22; (D )、e n 2 。

6.在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为3λ的单缝上,对应于衍射角为30的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(B ) (A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )6个NMQ7.当平行单色光垂直入射于如图所示空气劈尖,两块平面玻璃的折射率为1 1.50n =,空气的折射率为21n =,C 点处的厚度为e ,在劈尖上下表面反射的两光线之间的光程差为(D) A .e n 22 B .2/22λ+e n C . e n 12 D . 2/21λ+e n8.如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离 为L ,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离L 变小,则在L 范围内干涉条纹的 ( C )(A )数目减小,间距变大 (B )数目减小,间距不变 (C )数目不变,间距变小 (D )数目增加,间距变小9.波长550nm λ=的单色光垂直入射于光栅常数41.010cm d -=⨯的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为 ( D )(A )4 (B )3 (C )2 (D )110.三个偏振片1P 、2P 与3P 堆叠在一起,1P 与3P 的偏振化方向相互垂直,2P 与1P 的偏振化方向间的夹角为45,强度为0I 的自然光入射于偏振片1P ,并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ,则通过三个偏振片后的光强为 ( C )(A )016I (B )038I(C )08I (D )04I二、填空题1.相干光的必要条件为 频率相同 、 相位差恒定或相位相同 、 振动方向平行 。

中考物理总复习《光学》专项练习题(附答案)

中考物理总复习《光学》专项练习题(附答案)

中考物理总复习《光学》专项练习题(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一.选择题(共17小题)1.如图所示是我区某学校在开展西安市第三十二届“科技之春”宣传月活动中,同学们正在从电视上观看空中课堂时拍摄的一张照片。

下列说法正确的是()A.电视机遥控器是通过发出紫外线来实现对电视机的控制B.小明发现自己患上了近视,他应该配戴凹透镜眼镜矫正视力C.照相机的镜头是凸透镜,拍摄目标离镜头的距离应该小于一倍焦距D.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的2.春节期间,小刚跟爸爸去兴庆公园,看到有用气枪打气球送布娃娃的游戏,为了提高命中率赢得奖品,爸爸告诉小刚在射击瞄准的时候一定要让眼睛、准星和气球在同一条直线上,下列有关光现象的原理中与之相同的是()A.雨后彩虹B.小孔成像C.对着镜子画脸谱D.池水“变浅”3.如图所示物理现象与物理知识对应正确的是()A.甲图:水中建筑的“倒影”是光的折射形成的B.乙图:地面上的圆形光斑是太阳的虚像C.丙图:岸边的人看到水中的“鱼儿”比实际位置浅D.丁图:西安城墙的彩色花灯由红、黄、蓝三种色光混合而成4.2023年5月18日至19日,中国—中亚峰会在中国西安举行,这是31年来中国同中亚五国首次以实体形式举办峰会。

以下对本次峰会四幅图解释不正确的是()A.长安塔上的灯璀璨夺目,是因为它是光源B.一道道光束可以用光的直线传播解释C.长安塔在水面上的倒影是光的反射形成的D.观众在手机里看到的现场照片实际是虚像5.12月2日,在首钢滑雪大跳台举行的2023﹣2024赛季国际雪联单板及自由式滑雪大跳台世界杯北京站决赛中,苏翊鸣以总分184.50分夺得男子单板滑雪大跳台冠军。

首钢滑雪大跳台它的设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型,从侧面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”。

如图所示,在平静的水面,首钢滑雪大跳台和它的倒影相映成趣,下列现象与图中倒影形成的原理相同的是()A.小孔成像B.对着镜子画脸谱C.海市蜃楼D.雨后彩虹6.如图所示的光现象中,由光的直线传播形成的是()A.小孔成像B.筷子在水面处弯折C.海市蜃楼D.雨后彩虹7.阳光照射下,曲江南湖畔垂柳摇曳、树影婆娑、游鱼戏水。

大学物理光学习题和解答

大学物理光学习题和解答

光学习题和解答习题十六16.1 从一狭缝透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0.20mm ,幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm ,则此单色光的波长以mm 为单位,其数值为(A) 41050.5-⨯; (B) 41000.6-⨯; (C) 41020.6-⨯; (D) 41085.4-⨯。

答案:(B)16.2 用波长为650nm 之红色光作杨氏双缝干涉实验,已知狭缝相距410-m ,从屏幕上量得相邻亮条纹间距为1cm ,如狭缝到屏幕间距以m 为单位,则其大小为(A) 2; (B) 1.5; (C) 3.2; (D) 1.8。

答案:(B)16.3 波长λ为4106-⨯mm 单色光垂直地照到尖角α很小、折射率n 为1.5的玻璃尖劈上。

在长度l 为1cm 内可观察到10条干涉条纹,则玻璃尖劈的尖角α为(A) 24''; (B) 4.42''; (C) 3.40''; (D) 2.41''。

答案:(D)16.4 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖着一层折射率为1.25的丙酮薄膜。

当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为6000nm 的光产生相消干涉。

而700nm 波长的光产生相长干涉,若此丙酮薄膜厚度是用nm 为计量单位,则为(A) 840; (B) 900; (C) 800; (D) 720。

答案:(A)16.5 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时,则第十个亮环的直径由1.40cm 变为1.27cm ,故这种液体的折射率为(A) 1.32; (B) 1.10; (C) 1.21; (D) 1.43。

参考答案:(C)16.6 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n=1.38的2MgF 透明薄膜,可以减少折射率为60.1='n 的玻璃表面的反射,若波长为50000A 的单色光垂直入射时,为了实现最小的反射,问此透明薄膜的厚度至少为多少0A(A) 50; (B) 300; (C) 906; (D)2500; (E) 10500。

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____。

高中物理《光学》练习题(附答案解析)

高中物理《光学》练习题(附答案解析)

高中物理《光学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:__________一、单选题1.下列说法正确的是( )A .爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比,即E h λ=B .法拉第预言电磁波的存在,赫兹则通过实验捕捉到电磁波C .原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D .由c f λ=可知,频率越大的电磁波,在真空中波长越小2.首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是( )A .赫兹B .法拉第C .麦克斯韦D .奥斯特3.关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A .电磁波是一种物质,可以在真空中传播B .电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场C .变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场D .均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4.下列器件中,利用电流热效应工作的是( )A .微波炉B .电视机C .电风扇D .电饭锅5.如图所示,OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束,从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点,由此可以得出的结论是( )A .在同种玻璃中传播,A 光的传播速度一定大于B 光B .以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,B 光侧移量大C .分别照射同一光电管,若B 光能引起光电效应,A 光一定也能D .以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是A 光6.某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示,O点为圆心,一束单色光从A点射入,经B点射出圆柱体。

下列说法正确的是()A.光线进入玻璃后频率变大B.若θ增大, 可能变小C.若θ增大,光线在圆柱体内可能会发生全反射D.若θ增大,光线由A点至第一次射出时间变短7.下列说法正确的是()A.光子的能量跟它的频率成反比B.随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越强C.一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波8.如图所示,由两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束,则()A.只要满足一定的条件,a、b两束光可以发生干涉B.遇到障碍物时,b光更容易发生明显的衍射现象C.在该透明材料中,a光的传播速度大于b光的传播速度D.从该透明材料射入空气发生全反射时,a光的临界角较大二、多选题9.下列关于电磁波的说法不正确的是()A.只要空间某处有变化的电场和磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波B.任何变化的磁场周围一定有电场C .能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D .太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10.电磁波为信息的传递插上了翅膀。

(完整版)物理光学期末考试题及答案精选全文完整版

(完整版)物理光学期末考试题及答案精选全文完整版

I 入射光 P 振动方向eλn 1 n 2 n 3可编辑修改精选全文完整版一、填空题(每小题4分,总共24分)1.玻璃的折射率为n =1.5,光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为________;光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为________。

2.如图所示,左图是干涉法检查平面示意图,右图是得到的干涉图样,则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。

(填“上凸”或“下凹”)3. 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位相差为。

4. 在单缝夫琅和费衍射的观测中:①令单缝在纸面内垂直透镜的光轴上、下移动,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”);②令光源垂直透镜的光轴上、下移动时,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”)。

5. 在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。

①沿光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”);②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”)。

6.如图所示,当偏振片P 旋转一周时,①若I 不变,则入射光是_______;②若I 变,并且有消光现象,则入射光是_______;③若I 变,但是无消光现象,则入射光是_______。

二、简答题(每小题6分,总共36分)1.汽车两前灯相距1.2m ,设灯光波长为λ=600nm ,人眼瞳孔直径为D =5mm 。

试问:对迎面而来的汽车,离多远能分辨出两盏亮灯?2. 一束波长为λ=500nm 的平行光束在空气中传播,若在与光束垂直的方向上插入一个透明薄片,薄片厚度d =0.01mm ,折射率n =1.5。

试问:插入薄片后引起的光程和相位变化分别为多少?3. 某线偏振光在真空中的波长为λ=589nm ,垂直入射到方解石上,晶体的光轴与表面平行,已知方解石晶体的主折射率为n o =1.658,n e =1.486。

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Er ∴r = E0
r12 = − r21
2 t 12 t 21 =1− r12
E0
E1
E2
E3
E4
1

2
d
=
r12 + r23e 1 + r12r23e iΔϕ
iΔ ϕ
3
2 2 2 2 r12 + r23 + 2r12r23 cos Δϕ (1 − r12 )(1 − r23 ) = 1− ∴R = 2 2 2 2 1 + r12r23 + 2r12r23 cos Δϕ 1 + r12r23 + 2r12r23 cos Δϕ
第一章 小结
§1.1 电磁波谱及电磁场基本方程 §1.2 光波在各向同性介质中的传播 §1.3 光波在介质界面上的反射和折射 §1.4 光波场的频率谱
1
⎧ ⎧ ⎪ ⎪ E 0 e i ( kz − ω t + ϕ 0 ) ⎪ v ⎪ 2 ? ? v ∂ E ? ⎪ E 0 i ( kz − ω t + ϕ 0 ) ⎪ 2 ⎪ ⇒ ∇ E = με ∂ t 2 ⇒ E = f ( z − υ t ) ⇒ E = ⎨ r e ⎪ ⎪ r ⎪ E 0 i ( kz − ω t + ϕ 0 ) r ∂B ⎫ ⎪ e ⎪ ∇×E = − ⎪ ⎪ ⎩ r ∂t ⎪ ⎪ r sin( θ i − θ t ) ⎧ ⎪ ⎪ ∇⋅D = ρ ⎪ rs = − r ⎪ ⎬⇒⎨ sin( θ i + θ t ) ∇ ⋅B = 0 v v ⎪ ⎪ ⎪ v r ⎪ ⎪ ⎧u × (E 1 − E 2 ) = 0 ⎪ 2 sin θ t cos θ i r r ∂D v ts = ⎪v v ⎪ ⎪ ? u ⋅ (B − B ) = 0 ? ⎪ ∇×H = j+ sin( θ i + θ t ) ⎪ ∂t ⎪ ⎪⇒ ⎪ v v 1 v 2 ⎭ ⇒⎨ ⎨ ⎪ ⎪u ⋅ ( D 1 − D 2 ) = 0 ⎪ r = tan( θ i − θ t ) v v ⎪ ⎪v ⎪ p tan( θ i + θ t ) ⎪ ⎩u × ( H 1 − H 2 ) = 0 ⎪ ⎪ 2 sin θ t cos θ i ⎪t = ⎪ ⎪ p sin( θ i + θ t ) cos( θ i − θ t ) ⎩ ⎩ E ( f x , f y , f z ,ν ) = F [E ( x , y , z , t ) ] =
13
P33(1-9)
sin(θ i − θ t ) θi − θt n 2 − n1 r1s = − ≈− ≈− sin(θ i + θ t ) n1 + n 2 θi + θt tan(θ i − θ t ) r1p = ≈ tan(θ i + θ t )
2
θi − θt ≈ θi + θt
n 2 − n1 n1 + n 2
⎛ n 2 − n1 ⎞ R1 = ⎜ ⎟ ⎜ n + n ⎟ = 4.3% 2 ⎠ ⎝ 1 n2 sin θ c = < sin 45o n1 ∴ R2 = 1 R 3 = R1 I out = I 0 (1 − R 1 )R 2 (1 − R 3 ) = I 0 (1 − R 1 ) 2 = 92%I 0
=
ω
= 3 × 108 (m / s )
ˆ = − 1 i + 3 j λ = υT = υ = π = 3.14(m ) 振动方向 : E 0 2 2 ν k = − 3i − j k = 2(1 / m ) ˆ = − 3 i− 1 j 传播方向 : k 2 2 ω = 6 × 108 (rad / s )
2 i
9
P33(1-7)
sin(θ i − θ t ) rs = − sin(θ i + θ t ) 2 sin θ t cos θ i ts = sin(θ i + θ t ) tan(θ i − θ t ) rp = tan(θ i + θ t ) 2 sin θ t cos θ i tp = sin(θ i + θ t ) cos(θ i − θ t )
5
反射率:
2 ⎧ ⎧ 2 2 ⎤ ⎡ cos θ − n − sin θ i i 2 ⎪ ⎪R = r = ⎢ ⎥ s s 2 2 ⎪ ⎪ ⎢ cos θ i + n − sin θ i ⎥ ⎪ ⎣ ⎦ ⎪θ < θ c⎨ 2 ⎪ i 2 2 2 ⎤ ⎪ ⎡ n cos θ − n − sin θ ⎪ i i 2 ⎨ ⎥ ⎪ R p = rp = ⎢ 2 2 2 ⎪ ⎢ n cos θ i + n − sin θ i ⎥ ⎪ ⎣ ⎦ ⎩ ⎪ ⎪ ⎧R s = 1 ⎪θ i ≥ θ c ⎨ ⎪ ⎩R p = 1 ⎩
8
P33(1-4)
θ i = 30o , n = 1.7
rs = rp = cos θ i − n 2 − sin θ i2 cos θ i + n − sin θ
2 2 2 2 i
= −0.305 = 0.213
n 2 cos θ i − n 2 − sin θ i2 n cos θ i + n − sin θ
n t cos θ t 2 sin 2θ i sin 2θ t = t s t′ Ts = ts = s 2 sin (θ i + θ t ) n i cos θ i n t cos θ t 2 sin 2θ t cos 2θ i Tp = tp = = t p t′ p 2 2 n i cos θ i sin (θ i + θ t ) cos (θ i − θ t )
其中 : Δϕ =
2πn 2d
λ0
n 0 − n1 n1 − n 2 , r12 = , r23 = n 0 + n1 n1 + n 2
3
附加题1
2 2 2 2 r12 + r23 + 2r12r23 cos Δϕ (1 − r12 )(1 − r23 ) = 1− R= 2 2 2 2 1 + r12r23 + 2r12r23 cos Δϕ 1 + r12r23 + 2r12r23 cos Δϕ
A
Ar
A′t′
A′r′
A′
At
10
P33(1-7)
sin(θ t − θ i ) rs′ = − sin(θ t + θ i ) 2 sin θ i cos θ t t′ = s sin(θ t + θ i ) ′ rp = t′ = p tan(θ t − θ i ) tan(θ t + θ i ) 2 sin θ i cos θ t sin(θ t + θ i ) cos(θ t − θ i )
附加题1
6
第一章习题
作业: 1 4 7 9 13
7
P33(1-1)
E = E 0 e i ( k ⋅r − ωt + ϕ 0 ) E 0 = −2i + 2 3 j 振幅: E 0 = 4( v / m )
k ω 3 × 108 ν= = = 9.55 × 107 ( Hz ) π 2π
υ=
λ
T
14
P34(1-13)
c 299792 × 10 3 = 1.96526 × 108 (m / s ) υp = = n 1.52546 λ dλ ⎞ ⎛ 8 υg = υp ⎜ 1 + ⎟ = 1.90052 × 10 (m / s ) n dn ⎠ ⎝
15
第二章 小结
§2.1 光干涉的条件 §2.2 双光束干涉 §2.3 多光束干涉 §2.4 光学薄膜 §2.5 典型的干涉仪及其应用 §2.6 光的相干性
3
反射比:
附加题1
n2 = n 21 = n ˆ ˆ n 1 = 1 . 5 , n 2 = 1, n1
⎧ cos θ i − n 2 − sin θ i2 ⎪rs = ⎪ cos θ i + n 2 − sin θ i2 ⎪ θi < θc ⎨ n 2 cos θ i − n 2 − sin θ i2 ⎪ ⎪rp = 2 n cos θ i + n 2 − sin θ i2 ⎪ ⎩ ⎧ cos θ i − i sin θ i2 − n 2 ⎪rs = = e iϕ rs ⎪ cos θ i + i sin θ i2 − n 2 ⎪ θi ≥ θc ⎨ n 2 cos θ i − i sin θ i2 − n 2 ⎪ iϕ rp = = e rp ⎪ n 2 cos θ i + i sin θ i2 − n 2 ⎪ ⎩
若 : Δϕ = 2Nπ, 即 : n 2d = Nλ0 ⎛ r12 + r23 ⎞ ⎛ n 0 − n 2 ⎞ 2 ⎟ =⎜ ⎟ = r13 , 与不镀膜相同 则: R = ⎜ ⎜ 1+ r r ⎟ ⎜ n + n ⎟ 12 23 ⎠ 2 ⎠ ⎝ ⎝ 0
A
Ar
A′t′
A′r′
A′
At
11
P33(1-7) 由:
sin(θ i − θ t ) rs = − sin(θ i + θ t ) 2 sin θ t cos θ i ts = sin(θ i + θ t ) tan(θ i − θ t ) rp = tan(θ i + θ t ) 2 sin θ t cos θ i tp = sin(θ i + θ t ) cos(θ i − θ t ) rs′ = − t′ = s sin(θ t − θ i ) sin(θ t + θ i )
4
位相差:
附加题1
sin(θ i − θ t ) ⎧ rs = − ⎪ sin(θ i + θ t ) ⎪ θi < θc ⎨ ⎪r = tan(θ i − θ t ) ⎪ p tan(θ i + θ t ) ⎩
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