江西科技師范光學(xué)試卷.doc

江西科技師范學(xué)院物理與電子學(xué)院20062007學(xué)年第一學(xué)期期末考試光學(xué)試卷A卷考試方式：閉卷考試時(shí)間：120分鐘卷面總分：100分題號(hào)一二三四總成績(jī)合分人得分得分評(píng)閱人一、填空題（共18分）1、（3分）可見(jiàn)光在譜中只占很小的一部分，其波長(zhǎng)范圍約是 nm。2、（3分）在厚度為d ，折射率為n 的玻璃磚后面有一個(gè)物點(diǎn)，人透過(guò)玻璃磚看到的物體移_(遠(yuǎn)或近)了，移動(dòng)量為_(kāi)。3、（3分）顯微鏡由焦距較_的物鏡和焦距較_的目鏡相隔一段距離組合而成。4、（3分）光的吸收、散射和色散三種現(xiàn)象都是由引起的，實(shí)質(zhì)上是由引起的。5、（3分）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，遏止電壓與_成線性關(guān)系，而與_無(wú)關(guān)。6、（3分）產(chǎn)生激光的兩個(gè)必要條件是工作物質(zhì)實(shí)現(xiàn)_和_。得分評(píng)閱人二 、選擇題（共12分）1、（3分）用邁克耳遜干涉儀觀察單色光的干涉，當(dāng)反射鏡M2移動(dòng)0.1mm時(shí)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)的干涉條紋移過(guò)了400條，那么所用波長(zhǎng)為（）A. 500nmB. 498.7nm C. 250nmD. 三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)2、（3分）如果某一波帶片對(duì)考察點(diǎn)露出前5個(gè)奇數(shù)半波帶，那么這些帶在該點(diǎn)所產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅和光強(qiáng)分別是不用光闌時(shí)的多少倍？（）A. 5、10 B. 10 、 50C. 10 、100D. 50 、1003、（3分）n 2 = 1 的空氣對(duì)于 n 1 = 1.5 的玻璃而言，其臨界角ic約為 （）A.40B. 42C.55D.564、（3分）全息照相是記錄物光波的（）A. 頻率分布和相位分布B. 振幅分布和頻率分布C. 振幅分布和相位分布D. 頻率分布、振幅分布和相位分布得分評(píng)閱人三、簡(jiǎn)答題（共10分）、（5分）開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡與伽利略望遠(yuǎn)鏡有哪些異同？2、（5分）如何區(qū)分橢圓偏振光和部分偏振光？得分評(píng)閱人四、計(jì)算題（共60分）1、（10分）波長(zhǎng)為500 nm的綠光投射在間距d為0.022 cm的雙縫上,在距離180 cm處的光屏上形成干涉條紋,求兩個(gè)亮條紋之間的距離.若改用波長(zhǎng)為700 nm的紅光投射到此雙縫上, 兩個(gè)亮條紋之間的距離又為多少?算出這兩種光第2級(jí)亮紋位置的距離.2、（10分）鈉光通過(guò)寬為0.2 mm的狹縫后,投射到與縫相距300 cm的照相底片上，所得的第一最小值與第二最小值之間的距離為0.885 cm，則鈉光的波長(zhǎng)為多少？若改用波長(zhǎng)為0.1 nm的X射線作此實(shí)驗(yàn)，則底片上這兩個(gè)最小值之間的距離是多少？3、（10分） 比累對(duì)切透鏡是把一塊凸透鏡沿直徑方向剖開(kāi)成兩半組成，兩半塊透鏡垂直光軸拉開(kāi)一點(diǎn)距離，用擋光的光闌K擋住其間的空隙，這時(shí)可在屏上觀察到干涉條紋.已知點(diǎn)光源P與透鏡相距300 cm，透鏡的焦距f / = 50 cm，兩半透鏡拉開(kāi)的距離t = 1 mm，光屏與透鏡相距l(xiāng) = 450 cm.用波長(zhǎng)為632.8 nm的氦氖激光作為光源，求干涉條紋的間距.4、（10分）波長(zhǎng)為600 nm的光垂直照射到平面衍射光柵上，在與光柵平面法線成30角的方向上，觀察到該光的第二級(jí)譜線。試問(wèn)該光柵的光柵常量d 為何值？如果在該方向能分辨600.00 nm 和600.05 nm 的兩條譜線，則該光柵的寬度至少為多少？此處光柵的角色散率為多少？5、（10分） 讓自然光通過(guò)兩個(gè)透振方向相交60的理想偏振片,透射光強(qiáng)為I1 ,今在這兩個(gè)偏振片之間插入另一個(gè)理想偏振片，它的方向與前兩個(gè)偏振片均成30角,則透射光強(qiáng)為多少？6、（10分）波長(zhǎng)為 0.1 nm的 X 射線被碳?jí)K散射，在散射角為 900 的方向上進(jìn)行觀察。試求：（1）康普頓位移；（2）反沖電子的動(dòng)能。學(xué)試卷A卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、 填空題（每小題3分，共18分）1、 電磁波，390760；2、 近，（ 1- 1/n ）d ；3、 短， 長(zhǎng)；4、 光和物質(zhì)的相互作用，光和原子中的電子相互作用；5、 入射光頻率，光強(qiáng)；6、 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；光學(xué)諧振腔。二 、選擇題（每小題3分，共12分）1、A.2、C.3、B.4、C.三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共10分）1、要點(diǎn)：開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡與伽利略望遠(yuǎn)鏡的共同點(diǎn)是：它們的物鏡和目鏡所組成的復(fù)合光具組的光學(xué)間隔都等于零；物鏡的橫向放大率都小于1 。二者的不同點(diǎn)是：開(kāi)氏的視場(chǎng)較大，而伽氏的視場(chǎng)較?。婚_(kāi)氏的目鏡物方焦平面上可放叉絲或刻度尺，伽氏則不能；開(kāi)氏的鏡筒較長(zhǎng)，而伽氏的鏡筒較短；開(kāi)氏成倒立的像，而伽氏成正立的像等等。2、要點(diǎn)：把 一個(gè) l/4片和一個(gè)偏振片前后放置在光路中，將偏振片停留在透射光強(qiáng)最大的位置，使l/4片的光軸與偏振片的透射方向平行，迎著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)偏振片，在旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，若無(wú)消光則是部分偏振光；若有兩次消光，則該束光便是橢圓偏振光。光學(xué)試卷B卷考試方式：閉卷考試時(shí)間：120分鐘卷面總分：100分題號(hào)一二三四總成績(jī)合分人得分得分評(píng)閱人一、填空題（共18分）1、（3分）光的相干條件為、和。2、（3分）光的衍射可分為和兩大類(lèi)。3、（3分）設(shè)三角棱鏡的頂角為60，折射率為根號(hào)2，則最小偏向角為_(kāi) , 此時(shí)入射角為_(kāi)。4、（3分）望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)與望遠(yuǎn)鏡的直徑有關(guān)，直徑越大，分辨本領(lǐng)越_。5、（3分）某透明介質(zhì)對(duì)空氣的臨界角等于45,那么光從空氣射向介質(zhì)時(shí)的布儒斯特角等于_。6、（3分）康普頓效應(yīng)不僅證實(shí)了光的量子性，還說(shuō)明了微觀粒子也服從_和_守恒定律。得分評(píng)閱人二 、選擇題（共12分）1、（3分）用單色光觀察牛頓環(huán)，測(cè)得某一亮環(huán)直徑為3 mm，在它外邊第5個(gè)亮環(huán)直徑為4.6 mm，用平凸透鏡的凸面曲率半徑為1.0 m，則此單色光的波長(zhǎng)為（）A. 590.3 nmB. 608.0 nmC. 760.0 nmD. 三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)2、（3分）在菲湟耳圓屏衍射的幾何陰影中心處（）A. 永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度只與入射光強(qiáng)有關(guān)B. 永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度隨著圓屏的大小而變C. 有時(shí)是亮點(diǎn)，有時(shí)是暗點(diǎn)D. 以上說(shuō)法都不對(duì)。3、（3分）國(guó)際單位制中，七個(gè)基本單位之一的坎德拉是 （）A. 光通量的單位B.照度的單位C. 亮度的單位D.發(fā)光強(qiáng)度的單位4、（3分）關(guān)于激光器的特性，在下列各種敘述中正確的（）A. 功率大，效率高，單色性好B. 功率大，效率高，方向性好，能量集中C. 效率高，能量集中，單色性好，相干性好D. 方向性好，能量集中，單色性好，相干性好得分評(píng)閱人三、簡(jiǎn)答題（共10分）1、（5分）什么是瑞利散射？瑞利定律如何表述？2、（5分）你對(duì)“全息照相”知多少？得分評(píng)閱人四、計(jì)算題（共60分）1、（10分）楊氏雙縫的間距為0.2 mm，雙縫與屏的距離為1 m .若第 1 級(jí)明紋到第 4 級(jí)明紋的距離為7.5 mm，求光波波長(zhǎng)。2、（10分）波長(zhǎng)為546.1 nm 的平行光垂直地射在1 mm寬的縫上，若將焦距為100 cm的透鏡緊貼于縫的后面，并使光聚焦到屏上，試問(wèn)衍射圖樣的中央到 （1）第一最大值；（2）第一最小值；（3） 第三最小值的距離分別為多少？ 3、（10分） 一顯微鏡具有三個(gè)物鏡和兩個(gè)目鏡。三個(gè)物鏡的焦距分別為16 mm、4 mm和1.9 mm，兩個(gè)目鏡的放大本領(lǐng)分別為5和10倍。設(shè)三個(gè)物鏡所成的像都能落在像距為160 mm處，問(wèn)這顯微鏡的最大和最小的放大本領(lǐng)各為多少？4、（10分）設(shè)計(jì)一塊光柵，要求（1）使波長(zhǎng)600 nm的第二級(jí)譜線的衍射角小于300，能分辨其0.02 nm的波長(zhǎng)差；（2）色散盡可能大；（3）第三級(jí)譜線缺級(jí)。求出其縫寬、縫數(shù)、光柵常量和總寬度。用這塊光柵總共能看600 nm的幾條譜線？5、（10分） 在兩個(gè)共軸平行放置的透振方向正交的理想偏振片之間，有一個(gè)共軸平行放置的理想偏振片以勻角速度 w繞光的傳播方向旋轉(zhuǎn)，若入射到該系統(tǒng)的平行自然光強(qiáng)為 I 0 ，則該系統(tǒng)的透射光強(qiáng)為多少？6、（10分）已知銫的逸出功為1.88 eV，現(xiàn)用波長(zhǎng)為300 nm 的紫外光照射，試求光電子的初動(dòng)能和初速。光學(xué)試卷B卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每小題3分，共18分）1、頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。2、菲涅耳衍射、夫瑯禾費(fèi)衍射。3、30、 45。4、物鏡、高。5、5444。6、能量、動(dòng)量。二 、選擇題（每小題3分，共12分）1、B.2、 B.3、D.4、D.三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共10分）1、要點(diǎn)：（1）線度小于光的波長(zhǎng)的微粒對(duì)入射光的散射現(xiàn)象通常稱為瑞利散射。（2）瑞利定律表述為：散射光強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比，即：I = f (l) l - 4。2、要點(diǎn)：既能記錄光波振幅的信息，又能記錄光波相位信息的攝影稱為全息照相。它的基本原理是雙光束干涉。全息照相主要特點(diǎn)有： 它是一個(gè)十分逼真的立