南开大学2004年研究生入学考试试题

南开大学2004年研究生入学考试试题

考试科目：光学专业：凝聚态物理，光学

一，选择题（三小题，共22分）

1，（10分）以下有关相干条件的说法，对的有（）

（Ａ）两相干光波的频率必须严格相等；（Ｂ）两相干光波的振动方必须共向；

（Ｃ两光波振幅应该相等；（Ｄ）两光波振动应有相平行的分量；

（E）在观察时间内，两光波相位差余弦的平均值不为零

２，月地距离为3.8km,地面上用口径为1m的天文望远镜（）分辨月球表面相

距150m的两物点

（A）恰能；（B）不能；（C）足能；（D）无从判定；

3，在单色光照明下，轴线对称的扬氏干涉双孔装置中，单孔屏与双孔屏的间距为1m, 双孔屏与观察屏的间距为2m,装置满足远场，傍轴条件，屏上出现可见度V=1。0的

等间隔干涉条纹，现将双孔屏沿横向向上平移1mm,则（）

（A）干涉条纹向上平移2mm; （B）干涉条纹向上平移3mm;

( C)干涉条纹向下平移2mm; (D)t条纹间隔变宽；

（E）可见度下降；

二，填空题（9小题，共60分）

1，(6分)通过厚度为3mm,折射率为1.5 的玻璃窗,沿窗的法向观察窗外的小实物,所看到的是玻璃窗系统的______像,(填实或虚)该像和实物相比,_____了(填进或远)____mm,其高度是实物的_____倍.

2,(6分),已测出某介质对空气的全内反射临界角Ic=45°,则光从空气射向这种介质界面时的部儒斯特角Ip=_______.

3,(6分),一束部分线偏振光通过旋转理想偏振片,已知出射的最大光强是最小光强的5倍,则可判定该光束中线偏振光光强占总光强的________.

4(6分),光强为I。的自然光入射到透振方向相互正交的两块理想偏振片P1,P2上,今在P1,P2支检插入一块以入射光方向为轴,以匀角速度w旋转的理想偏振片P，设t=0时，系统无光强射出，则t时刻得出射光强为_______

5,(6分)已知x射线光子的能量为0.6Mev，在经康普顿散射之后。波长变化了20%，则反冲电子的能量为________Mev.

6（6分）空腔处于某温度时，其辐射最大的波长=650nm,如果其温度增加，致使总辐出度加倍时，则此时的=_______nm.

7,(6分)，氦氖激光器腔长L=15cm,波长=632。激活介质折射率n=1.0 .则其纵模间隔=________nm.

8,一光子在地球重力场g中，向上克服重力运动一段距离H后，其频率减低的百分率（-/）=__________.

9,(12分)，可见光光谱工作者手头有三件分光元件；（1）边长为10cm的等边三角形重

火石玻璃棱镜；（2）间隔为4cm ，光强反

射率R=0。95的标准具；（3）总宽为8cm

每毫米1000刻痕的平面闪耀光栅。他将根据工作要求，从角色散。自由光谱范围，

色分辨本领和谱线强度四个方面对上述三元件进行评估。以便选用。试用“优”，

“中” “差”填入下表空格内

角色散 自由光谱范围 色分辨本领 谱线强度 玻璃

棱镜

标准

具

闪耀

光栅

三，计算题，作图题（五小题，共68分）

1，（16分）如右图 ，OO’是玻璃薄透镜的光轴，物方折射率n=1.0,像方折射率n’=4/3.已知 入，出光线1和2 对L 共轭，试用做图法求定L 的六个基点F,F’,H,H’,N,N’

2,(16分)一个新月薄透镜L ，其材料折射率n =1.50 ,它的两个球面

和的曲率半径分别为20cm 和15cm,且在

的后表面渡一层银膜,,如图 ,今在离L 为40cm 处的轴上立一个垂直的高1cm 的实物S,求最后像的位置和性质.

N=1.0 1 L 2 N’=4/3 O

O’ S

Σ1

Σ2

3,(16分)在单色光照明下的扬氏双孔干涉装置,远方屏幕上出现了最大光强为I ,最小光强为

零的间隔干涉条纹。今在单孔S 、双孔S 1,S 2后分别覆盖理想偏振片P 、材料和形状完全相同的两块四分之一波片Z 1Z 2,如图。迎光看去,透振方向P 快轴方向Z 1Z 2如右侧小图所

示，即P 平分Z 1与Z 2夹成的直角。问:覆盖P ，Z 1和Z

2之后，屏上光强将怎样变化?

5o 5o 、(10分)发布里——珀罗标准具的两平面反射镜（光强反射率R=0.98）的间距d=5㎝，以λ=0。5μm 的扩展光源做实验。是求图样中心处的自由光谱范围和可分辨的最小波长间隔。 、（10分）平行光垂直投射在总宽W=4cm 的平面投射光栅上，在60o 衍射方向上的角色散

D=。试求在该方向上的色分辨本领。