光學復習填空和簡答講解

1、簡答題1 光的干涉分哪幾類？答：分波面干涉、分振幅干涉和分振動面干涉三種。2 你對激光”的認識？答：“激光”是光受激輻射放大的簡稱，英文名稱為“l(fā)aser”它通過輻射的受激發(fā)射而實現(xiàn)光放大。它的特點是單色性佳、亮度高、相干性強、方向性好等。3 你對邁氏干涉儀”認識？答：原理：分振幅干涉。構造：兩塊相互垂直的平面反射鏡、分光板和補償板、光源、透鏡、接收器等。主要公式：.汕=N 。24.光的電磁理論的要點是什么？答：光是某一波段的電磁波，其速度就是電磁波的傳播速度。5 光的相干條件是什么？答：頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。6. 光程”答：折射率和幾何路程的乘積。7. 干涉相長”？ 干涉相消”

2、？答：“干涉相長”：對應于相位差為 二的偶數倍數的或者光程差等于半波長的偶數倍數的那些點，兩波疊加后的強度為最大值?！案缮嫦嘞保簩谙辔徊顬槎钠鏀当稊档幕蛘吖獬滩畹扔诎氩ㄩL的奇數倍數 的那些點，兩波疊加后的強度為最小值。&楊氏雙縫干涉實驗中亮、暗條紋的位置及間距如何確定？答：亮紋：y = j j =0,_1,_2,d暗紋：y =(2j1)也 j =0,-1,-2,d條紋間距： -y = -0d9 影響干涉條紋可見度大小的主要因素是什么?答：影響干涉條紋可見度大小的主要因素是振幅比。10 計算干涉條紋可見度大小的常用公式有哪幾個? 答：計算干涉條紋可見度大小的常用公式有：I IV max

3、minI + I .max min2AA22、lil2A2A2 一 Ii I211 光源的非單色性對干涉條紋有什么影響？答：會使干涉條紋的可見度下降。12.光源的線度對干涉條紋有什么影響？答：會使總的干涉圖樣模糊不清，甚至會使干涉條紋的可見度降為零。13 在什么情況下哪種光有半波損失？答：在光從折射率小的光疏介質向折射率大的光密介質表面入射時，反射過程中反射光有半波損失。14 何為等傾干涉”？何為等厚干涉”？答：凡入射角相同的就形成同一條紋，即同一干涉條紋上的各點都具有同一的傾角等傾干涉條紋。對應于每一直線條紋的薄膜厚度是相等的一一等厚干涉條紋。15 邁克耳遜干涉儀的基本原理和主要計算公式是什

4、么?答：邁克耳孫干涉儀的基本原理是分振幅干涉。計算公式：h = N 或，=22 N16法布里-珀羅干涉儀的基本原理是什么？答：法布里-珀羅干涉儀的基本原理是分振幅多光束干涉。17 試比較法氏干涉儀與邁氏干涉儀的異同。答：法氏干涉儀是振幅急劇遞減的多光束干涉，而邁氏是等振幅的雙光束干涉。兩者的透射光的光程差表達式完全相同，條紋間距、徑向分布很相似。法氏干涉儀較邁氏的最大優(yōu)點：越大，干涉條紋越清晰和明銳。18 干涉現(xiàn)象有哪些重要應用？答：檢查光學元件的表面、鍍膜光學元件、測量長度的微小改變等。19. 劈尖”結構和原理答：原理：等厚干涉裝置：取兩片潔凈的顯微鏡載玻片疊放在一起，捏緊兩片的一端，另一端

5、夾入一薄片，就構成一個劈形的空氣薄膜。條紋：平行于相交棱邊的等距條紋。公式：(正入射)：=2n 2do2jj=0,_1,_2 亮紋2 2-ZZ、=2n2do(2j 1)- j 二 0,_1,_2暗紋2 2應用：光學元件的鍍膜，測量長度的微小改變，檢查光學元件的表面。20. 牛頓環(huán)”結構和原理答：原理：等厚干涉。裝置：在平板玻璃上放一個凸透鏡，兩者之間會形成一空氣薄層。條紋：以接觸點為圓心的同心圓。2亠r丸丸公式：2j-j=0,一1,一2亮紋R222, r扎扎(2j1)- j =0,_1,_2 暗紋R 22應用；測量長度的微小改變，檢查光學元件的表面。21將楊氏雙孔干涉裝置分別作如下單項變化，屏

6、幕上干涉條紋有何改變？(1) 將雙孔間距d變小；答：條紋間距變寬，零級位置不變，可見度因干涉孔徑角0變小而變大了。(2) 將屏幕遠離雙孔屏；答：條紋變寬，零級位置不變，光強變弱了。(3) 將鈉光燈改變?yōu)楹つ始す?；答：條紋變寬，零級位置不變，黃條紋變成紅條紋。(4) 將單孔S沿軸向雙孔屏靠近；答：條紋間距不變，光強變強，但可見度因干涉孔徑角$變大而變小。(5) 將整個裝置浸入水中；答：條紋間距將為原有的 3/4,可見度因波長變短而變小。(6) 將單孔S沿橫向向上作小位移;答：整個干涉條紋區(qū)向下移，干涉條紋間距和可見度均不變。（ 7） 將雙孔屏沿橫向向上作小位移；答：整個干涉條紋區(qū)向上移，干涉條紋

7、間距和可見度不變。（ 8） 將單孔變大；答：光強變大，可見度變小，零級位置不變，干涉條紋間距不變。（ 9） 將雙孔中的一個孔的直徑增大到原來的兩倍；答：孔S2的面積是孔Si的4倍，表明S2在屏上形成振幅為 4A的光波，Si則在屏上形 成振幅 A 的光波 .屏上同相位處最大光強：22I 大=（4A + A）= 25A，是未加大S2時的（25/4）倍；屏上反相位處的最小光強：22I 小=（4A - A）= 9A，也不是原有的零可見度由原有的 i 下降為（ 25 - 9） /（ 25 + 9） = 0.4722海岸邊陡峭壁上的雷達站能發(fā)現(xiàn)來自空中的敵機，而發(fā)現(xiàn)不了沿海面低空飛來的飛機， 這是什么原因

8、 ?答：海岸邊陡峭壁上的雷達和海面類似洛埃鏡裝置， 沿海面低空飛行的飛機始終處在 “洛 埃鏡 ”裝置的暗點上，因而不能被雷達發(fā)現(xiàn)。23照相機鏡頭表面為何呈現(xiàn)藍紫色？ 答：人眼對可見光中不同色的光反應的靈敏度各不一樣，對綠光反應最靈敏而照相底 片沒有這個性質，因此，拍照出來景物照片的顏色和人眼直接觀察的有差別為了 減小這個差別，在照相機鏡上鍍上一層增透膜，以便使綠顏色的光能量更多地進入 鏡頭，使照片更加接近實際景物的顏色綠顏色的光增透，反射光中加強的光是它 的互補色，因此看上去呈現(xiàn)藍紫色。24玻璃窗也是空氣中表面平行的介質，為什么我們看不到玻璃窗的干涉條紋？答：白光波列長度僅有微米量級， 照射厚

9、度為幾毫米的窗玻璃時， 則因時間相干性太差 ， 導致可見度為零，看不到干涉條紋。25用細鐵絲圍成一圓框，在肥皂水中蘸一下，然后使圓框平面處于豎直位置，在室內從反射的方向觀察皂膜開始時看到一片均勻亮度，然后上部開始出現(xiàn)彩色橫帶，繼而彩 色橫帶逐漸向下延伸， 遍布整個膜面， 且上部下部彩色不同； 然后看到彩帶越來越寬， 整個膜面呈現(xiàn)灰暗色，最后就破裂了，試解釋之答：我們看到的是肥皂液膜對白光的反射相干光開始時液膜很厚，對白光中很多波長都有反射干涉加強現(xiàn)象，故皂液膜呈現(xiàn)不帶色彩的一片白光亮度然后膜上部最先 變薄，上部呈現(xiàn)色彩橫帶皂液下流，薄的部位由上向下延伸，色彩區(qū)變寬，遍及 全膜上下彩色不同說明膜

10、厚不等，上薄下厚彩帶變寬說明楔形皂膜上部楔角越 來越小.呈現(xiàn)一片灰暗色的原因是整個液膜厚度已接近于零，暗光強來于半波突變、k=0.5的原因，這也正是破裂前的現(xiàn)象。26.什么是光的衍射？答：光繞過障礙物偏離直線傳播而進入幾何陰影，并在屏幕上出現(xiàn)光強分布不均勻的現(xiàn)象。27 明顯產生衍射現(xiàn)象的條件是什么？答：障礙物的線度和光的波長可以比擬。28 惠更斯-菲涅耳原理是怎樣表述答：波面S上每個面積微元 dS都可以看成新的波源，它們均發(fā)出次波。波面前方空 間某一點 P的振動可以由 S面上所有面積元所發(fā)出的次波在該點疊加后的合振 幅來表示。29 衍射分哪幾類？答：衍射分菲涅耳衍射和夫瑯禾費衍射兩大類。30.

11、 什么叫半波帶？答：由任何相鄰兩帶的對應部分所發(fā)出的次波到達P點時的光程差都為半個波長（即相位相反）而分成的環(huán)形帶。31. 為什么圓屏幾何影子的中心永遠有光？答：由于圓屏衍射。32 夫瑯禾費單縫衍射有哪些明顯特征？答：中央有一條特別明亮的亮條紋，兩側排列著一些強度較小的亮條紋，相鄰的亮條紋之間有一條暗條紋；兩側的亮條紋是等寬的，而中央亮條紋的寬度為其他亮條紋的 兩倍。33.什么是愛里斑？答：在夫瑯禾費圓孔衍射圖樣的中央，光強占總光強的84%的亮斑。34 愛里斑的半角寬度為多少？答：艾里斑的半角寬度為：:sin 0.611.22RD35. 愛里斑的線半徑怎樣計算?答：艾里斑的線半徑為：二 f t

12、a： f sin 3 ： f.=1.22 fD36. 干涉和衍射有什么關系？答：干涉和衍射本質都是波的相干疊加的結果，只是參與相干疊加的對象有所區(qū)別。干涉是有限幾束光的疊加，而衍射是無窮多次波的疊加；前者是粗略的，后者是精確的。其次，出現(xiàn)的干涉和衍射的圖樣都是明暗相間的條紋，但在光強分布上有間距均勻和相對集中的不同。最后，在處理問題的方法上。從物理角度看，考慮疊加是的中心問題都是相位差；從數學角度來看，相干疊加的矢量圖有干涉的折線過渡到 衍射的連續(xù)弧線，由有限的求和過渡到積分運算。 總之，干涉和衍射是本質的統(tǒng)一， 但在形成條件，分布規(guī)律的數學處理方法上略有不同而已。37. 光柵的光譜線在什么情

13、況下缺級？在什么情況下重疊？答：當d是b的倍數時，光柵的光譜線發(fā)生缺級。光柵的光譜線發(fā)生重疊的條件是：j 11 二 j 22。38“物像之間的等光程性”是哪個原理的推論？答：“物像之間的等光程性”是“費馬原理”的推論。39. 最簡單的理想光學系統(tǒng)是什么光學元件？答：最簡單的理想光學系統(tǒng)是一個平面反射鏡。40. 什么是全反射？答：對光線只有反射而無折射的現(xiàn)象稱為全反射。41. 光學纖維的工作原理是什么？其數值孔徑通常怎樣表示？答：光學纖維的工作原理是全反射，其數值孔徑通常用N.A表示，計算公式為：- :2 2n0sin u0 二_ n242. 棱鏡主要有哪些應用？答：棱鏡主要用于制作折射計及利用

14、全反射棱鏡變更方向等。43. 幾何光學的符號法則是如何規(guī)定的？答：幾何光學的符號法則的規(guī)定是：線段：光線和主軸交點的位置都從頂點算起，凡在頂點右方者，其間距離的數值為正，凡在頂點左方者，其間距離的數值為負物點或像點至主抽的距離，在主軸上方為正，在下方為負.角度：光線方向的傾斜角度部從主軸（或球面法線）算起，并取小于n/2的角度由主軸（或球面法線）轉向有關光線時，若沿順時針方向轉，則該角度的數值為 正；若沿逆時針方向轉動時，則該角度的數值為負（在考慮角度的符號時，不必考慮組成該角度兩邊的線段的符號）標定：在圖中出現(xiàn)的長度和角度 （幾何量）只用正值例如s表示的某線段值是負的， 則應用（-S）來表示

15、該線值的幾何長度.44. 近軸光線條件下球面反射、折射的物像公式？答：近軸光線條件下球面反射、折射的物像公式分別為：1 1 1 +=S S fn n n - n S S 一 r45. 共軸光具組？答：多個球面的曲率中心都在同一直線上的系統(tǒng)稱為共軸光具組。46. 近軸條件下薄透鏡的成像公式及橫向放大率如何表示？答：近軸條件下薄透鏡的成像公式及橫向放大率分別為：n2njn fS sr147. 薄透鏡的會聚和發(fā)散性質主要與什么因素有關？n有關。答：薄透鏡的會聚和發(fā)散性質主要與透鏡的形狀及兩側的折射率48. 近軸物點近軸光線成像的條件是什么？答：近軸物點近軸光線成像的條件是物像的等光程性。49. 什么

16、叫單心光束？理想成像的條件是什么？答：凡具有單個頂點的光束都叫單心光束；理想成像的條件： 光束的單心性經過光學系統(tǒng)后沒有改變或者說是在近軸光線，近軸物點等條件。50. 在理想光具組里主要研究哪些基點和基面？答：在理想光具組里主要研究的基點和基面是：焦點和焦平面、主點和主平面、節(jié)點和節(jié)平面。51. 光學儀器的本領主要有哪幾個?答：光學儀器的本領主要有放大本領、聚光本領和分辨本領。52 近視眼、老花眼需要配什么樣的透鏡加以校正？答：近視眼需要配凹透鏡、老花眼需要配凸透鏡加以校正。53 人眼的明視距離為多少？答：人眼的明視距離為 25cm。54 助視儀器放大本領的一般表達式是什么?答：助視儀器放大本

17、領的一般表達式是：tg U . U tg U U55 常用的目鏡有哪兩種？答：常用的目鏡有惠更斯目鏡和冉斯登目鏡。56 顯微鏡的放大本領等于哪兩個物理量的乘積？答：顯微鏡的放大本領等于物鏡的橫向放大率和目鏡放大本領的乘積。57.開普勒望遠鏡與伽利略望遠鏡有哪些異同？答:開普勒望遠鏡與伽利略望遠鏡的共同點是：它們的物鏡和目鏡所組成的復合光具組的光學間隔都等于零；物鏡的橫向放大率3都小于1。二者的不同點是：開氏的視場較大， 而伽氏的視場較?。婚_氏的目鏡物方焦平 面上可放叉絲或刻度尺，伽氏則不能；開氏的鏡筒較長，而伽氏的鏡筒較短。58 實現(xiàn)激光擴束的方法通常有哪些？答：實現(xiàn)激光擴束的方法通常是將望遠

18、鏡倒過來使用；也可用顯微鏡的物鏡；甚至有時可用短焦距的凸面或凹面反射鏡；有時也可用毛玻璃等。59. 什么是有效光闌？如何尋找？答：在所有各光闌中，限制入射光束最起作用的光闌稱為有效光闌（孔徑光闌）。尋找有效光闌的方法是： 先求出每一個給定光闌或透鏡邊緣由其前面（向著物空間方向）那一部分光具組所成的像，找出所有這些像和第一個透鏡邊緣對指定的物點 所張的角，在這些張角中找出最小的那一個，和這最小的張角所對應的光闌就是對于該物點的有效光闌。60. 若光具組僅是一個單獨的薄透鏡，則有效光闌、入射光瞳和出射光瞳的位置如何確定？它們是否與物點的位置有關？答：若光具組僅是一個單獨的薄透鏡，則有效光闌、入射光

19、瞳和出射光瞳都與透鏡的邊緣重合，而與物點的位置無關。它們是否與物點的位置有關?61 什么是發(fā)光強度？它的單位及代號是什么？答：發(fā)光強度是表征光源在一定方向范圍內發(fā)出的光通量的空間分布的物理量，在數值 上等于點光源在單位立體角中發(fā)出的光通量。在國際單位制中,發(fā)光強度的單位是坎德拉（candela ），代號是坎（cd）。62 顯微鏡的聚光本領通常用什么描述？答：顯微鏡的聚光本領通常用數值孔徑nsinu描述。63 望遠鏡的聚光本領通常用什么來衡量？答：望遠鏡的聚光本領通常用相對孔徑的倒數一一焦比來衡量。64 照相機的聚光本領通常用什么來衡量？答：照相機的聚光本領通常用相對孔徑的倒數一一光圈數來衡量。

20、65 像差分為哪幾類？它們又分別分哪幾種？答：像差分單色像差和色差兩大類。單色像差又分球面像差、彗形像差、像散、像面彎曲和畸變五種。色差又分縱向色差（位置色差）和橫向色差（放大率色差）兩種。66 兩個像點剛好能分辨開的瑞利判據是如何表述的？答：瑞利判據是：當一個中央亮斑的最大值恰好和另一個中央亮斑的最小值位置相重合 時，兩個像點剛好能分辨開。67 望遠鏡物鏡的分辨極限通常以什么表示？答：望遠鏡物鏡的分辨極限通常以物鏡焦平面上剛剛能夠分辨出的兩個像點之間的直線 距離來表示。68 顯微鏡物鏡的分辨極限通常以什么表示？答：顯微鏡物鏡的分辨極限通常以被觀察的物面上剛好能夠分辨出的兩物點之間的直線 距離

21、來表示。69 棱鏡光譜儀的角色散率、線色散率和色分辨本領的數學表達式為何？A2 sin D ：2答：棱鏡光譜儀的角色散率、線色散率和色分辨本領的數學表達式分別為：dn ,-dn dn；L f ; p =1-n2sin2 A2db d：兒d70. 光柵光譜儀的角色散率、線色散率和色分辨本領的數學表達式為何?答：光柵光譜儀的角色散率、線色散率和色分辨本領的數學表達式分別為:. 日 d日 jD-ii.mo 丁d2d -jd cos：P jN71. 區(qū)別橫波與縱波的最明顯標志是什么？答：區(qū)別橫波與縱波的最明顯標志是偏振。72. 什么是偏振？答：偏振是振動方向對于傳播方向的不對稱性。73. 光有幾種可能

22、的偏振態(tài)？答：光有五種可能的偏振態(tài)：自然光、線偏振光、部分偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光。74. 你能說出幾種獲得線偏振光的方法？答：獲得線偏振光的方法有：偏振片、反射起偏、透射起偏、尼科耳棱鏡、傅科棱鏡、 沃拉斯頓棱鏡以及波片等。75. 偏振度的數學表達式為何？答：偏振度的數學表達式為：扁-扁P7非偏振光(自然光)P _.I max + I min P = 1,全偏振光(線偏振光)76. 馬呂斯定律和布儒斯特定律的數學表達式為何？答：馬呂斯定律和布儒斯特定律的數學表達式分別為：I r - I cos2tani 二匹77. 線偏振光的數學表達式為何？答：線偏振光的數學表達式為：E =ExXEy?

23、 = (AxX-Ayy?) cos( t - kz )78. 橢圓偏振光的數學表達式為何？答：橢圓偏振光的數學表達式為：E = Ex:? Eyy? = Ax cos( t- kz)? Ay cos( t - kz ：二79. 圓偏振光的數學表達式為何？答：圓偏振光的數學表達式為E = Acos(t - kz )刃二 sin(t - kz) y?,80. 什么是雙折射？答：同一束入射光折射后分成兩束的現(xiàn)象稱為雙折射。81. 如何計算空氣中o光和e光的相對光強？答：空氣中o光和e光的相對光強的數學表達式為：上二 tan2 二Ie82. 常用的波片有哪幾種？各有哪些主要應用？答：常用的波片及主要應用

24、有：/4片：能把圓偏振光t線偏振光；也能使線偏振光t橢圓、圓、線偏振光。/2片：能把左旋圓偏振光t右旋圓偏振光；線偏光丄入射t線偏振光，但2 0 .片：入射線偏振光t線偏振光。83. 怎樣檢驗線偏振光？答：在其光路上插入一個偏振片，繞其傳播方向旋轉， 發(fā)現(xiàn)有兩次消光和兩次光強最強。84. 如何區(qū)分圓偏振光和自然光？答：在光路上先加一塊/4波片，有兩次消光和兩次光強最大的是圓偏振光，否則為自然光。85. 如何區(qū)分橢圓偏振光和部分偏振光？答：在光路上先加一塊/4波片，有兩次消光和兩次光強最大的是橢圓偏振光，否則為部分偏振光。86. 如何區(qū)分圓偏振光和自然？答:提示：把 一個/4片和一個偏振片前后放

25、置在光路中，迎著光的傳播方向旋轉偏振片，在旋轉一周的過程中，若光強無變化則是自然光；若光強有變化且出現(xiàn)兩次消光，則該束光便是圓偏振光。87. 實現(xiàn)偏振光的干涉至少需要哪幾個元件？它們分別起什么作用？答：至少需要兩個偏振片和一個波片。第一個偏振片：把自然光轉變?yōu)榫€偏振光。波片：分解光束和相位延遲作用，將入射的線偏振光分解成振動方向垂直的兩束線偏振光。第二個偏振片：把兩束光的振動引導到同方向上，使產生干涉。88. 線偏振光干涉強度分布的數學表達式為何?答：線偏振光干涉強度分布的數學表達式為:I 二 A2 二 A：oA：e2 A2A2eCOS2 2 2 2 .：；：=A1 cos (：- j) 一

26、sin 2v sin 2： sin- 289尼科耳棱鏡能夠從自然光中獲得線偏振光。其主要光學原理是什么?答：雙折射，全反射。90. 光通過物質時，它的傳播情況會發(fā)生哪些變化？這些變化會表現(xiàn)出哪些現(xiàn)象?答：(1)光通過物質時，它的傳播情況會發(fā)生兩種變化：一是，光束愈深入物質，強度將愈減弱；二是，光在物質中傳播的速度將小于真空中的速度，且隨頻率而變化。(2)這些變化會表現(xiàn)出光的吸收、散射和色散三種現(xiàn)象。91. 光的吸收、散射和色散三種現(xiàn)象都是由什么引起的？實質上是由什么引起的?答：(1)光的吸收、散射和色散三種現(xiàn)象都是由光和物質的相互作用引起的。(2)實質上是由光和原子中的電子相互作用引起的。92

27、. 光的吸收有哪兩種?答：光的吸收有一般吸收和選擇吸收兩種。93. 朗伯定律和比爾定律的數學表達式為何?答：朗伯定律和比爾定律的數學表達式分別為:ACII = le94. 什么是瑞利散射？瑞利定律如何表述?答：(1)線度小于光的波長的微粒對入射光的散射現(xiàn)象通常稱為瑞利散射。(2)瑞利定律表述為：散射光強度與波長的四次方成反比，即:) - 495. 通過在照相機鏡頭前加偏光鏡，可以使得所拍攝的藍天中的白云顯得更加鮮明和富有層次，試分析如何調整偏光鏡的方位？答：晴朗天空的背景光應為瑞利散射光，是平面偏振光，且偏振方向相對于相機物鏡光軸的豎直方向。白云應為米氏散射光，是自然光。因此，偏光鏡透振方向應

28、調整至水平方位，即 可以部分減弱天空背景光影響。96. 試分析白云和藍天的光學現(xiàn)象。答：白云是小液珠或小冰晶組成，他們的顆粒大于可見光波長，因此發(fā)生廷德爾散射。顏色為白色。大氣的微粒小于可見光波長，因此，大氣發(fā)生的散射為瑞利散射。瑞利散射的散射光強度與波長的四次方成反比，因此，藍光散射較重，大氣成藍色。97. 黑體的斯忒藩一玻爾茲曼公式、維恩位移公式為何？答：黑體的斯忒藩一玻爾茲曼公式、維恩位移公式分別為：O0M0(T)= Mb( ,T)d - ；T40T m = b98. 1900年，普朗克在對黑體輻射的研究中做了哪些假設？答：普朗克假設： 器壁振子的能量不能連續(xù)變化，而只能夠處于某些特殊狀

29、態(tài)，這些狀態(tài)的能量分 立值為0, Eo , 2 E o , 3 E o , , n E o其中n是整數。這個允許變化的最小能量單位Eo稱為能量子，或簡稱量子。 能量子的能量必須與頻率成正比，即E o = h .,h是一個與頻率無關、也與輻射性質無關的普適常量，叫做普朗克常量。99.1905年，愛因斯坦在對光電效應的研究中做了什么假設？答：愛因斯坦作了光子假設，即：光在傳播過程中具有波動的特性，而在光和物質相互 作用的過程中，光能量是集中在一些叫光量子(光子)的粒子上。產生光電效應的 光是光子流，單個光子的能量與頻率成正比，即E= h-.100.什么是康普頓效應？答：波長改變的散射稱為康普頓效應

30、。101 什么是激光？答：激光是光受激輻射放大的簡稱，它是由激光器產生的，波長在1mm以下的相干電磁輻射，它由物質的粒子受激發(fā)射放大產生，具有良好的單色性、相干性和方向性。它的主要特點有： 單色性佳、102. 激光的工作原理是什么 ？它主要有哪些特點？答：激光的工作原理是通過輻射的受激發(fā)射而實現(xiàn)光放大。亮度高、相干性強、方向性好等。103. 什么是全息照相？它的基本原理是什么？ 答：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。104. 全息照相主要有哪些特點？ 答：全息照相主要特點有： 它是一個十分逼真的立體像。它和觀察到的實物完全一樣，具有相同

31、的視覺效 應。 可以把全息照片分成若干小塊， 每一塊都可以完整地再現(xiàn)原來的物像 （孫悟空似 的分身術）。 同一張底片上，經過多次曝光后，可以重疊許多像，而且每一個像又能不受其 他像的干擾而單獨地顯示出來，即一張底板能同時記錄許多景物。 全息照 片易于復制等。填空題1.光的相干條件為頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。2 衍射可分為菲涅耳衍射、夫瑯禾費衍射兩大類。5.表示一切物質都具有波粒二象性的數學表達式為hE = h,P =人。3.望遠鏡放大本領的數學表達式為八f24.清晨日岀時看到太陽呈紅色，這是由于光的散射的緣故。390760nm。6. 通常把既能記錄光波振幅的信息，又能記錄光波相位信息

32、的攝影稱為全息照相。7. 可見光在電磁波譜中只占很小的一部分，其波長范圍約是心1258 .顯微鏡放大本領的數學表達式為9.偏振光可以具有不同的偏振態(tài)，這些偏振狀態(tài)包括自然光、平面偏振光、部分偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光。10 .費馬原理是指光在兩定點之間傳播時其光程為極值，即沿光程極大，極小或恒定值傳播。11 .光的衍射條件是障礙物的限度和波長可比擬。12 .邁克爾遜干涉儀的反射鏡M2移動0.25mm時，看到條紋移動的數目為1000個，若光為垂直入射，則所用的光源的波長為500nm。.2 arcs in 一13 . n2=1的空氣對于 n 1=1.5的玻璃而言，其臨界角ic = 41.8 （或

33、者是4。14 . 一束左旋圓偏振光垂直入射到半波片上，則透射光束為右旋圓偏振光。15 .單色平面波照射到一小圓孔上，將其波面分成波帶。若極點到觀察點的距離為1m,單色光的波長為4900?,則此時第一波帶的半徑為0.7mm。16 . 一臺顯微鏡 f/=0.2cm, f2/=2.5cm, L=20cm，則其物鏡的橫向放大率為一1000 。17 .平面偏振光垂直入射到一塊光軸行于表面的方解石晶片上，若光的振動面和鏡片的主截面成600角，則投射出來的尋常光和非尋常光的相對強度為3_;若用波長為5890?的鈉光是要產 生90的相位差，則晶片的厚度應 為8.56 10 J cm 。(n-ne=0.172)

34、18 .波長為入=589.3nm的一束左旋圓偏振光，垂直入射到5.141 x 10-4cm厚的方解石波晶片上，若n0-ne= 0.172 ,則透射光將變成右旋圓偏振光偏振光。19 強度為10的平行光束，通過吸收系數為a a,厚度為L的均勻介質后的光強將變?yōu)?=丨。20.清晨日出或傍晚日落時，看到的太陽呈紅色；而正午時看到的太陽卻是白色，究其原因乃是光的散射的結果。21 .可見光在電磁波譜中只占很小的一部分，其波長范圍約是390760nm。22 .光的偏振狀態(tài)有自然光、部分偏振光、線偏振光、橢圓偏振光和圓偏振 1 2hu = mv +W23 .愛因斯坦的光電效應方程為,光的本質是波粒二象性。24

35、 .與普通光源相比，激光有許多優(yōu)點，請寫出兩個：單色性好相干性強 25 .真空中波長為，頻率為：的單色光，進入折射率為n的介質后，光傳播速度變?yōu)?n。26 .光從空氣射到折射率為 n的透明物體表面上，為使透射光與反射光垂直，入射角應該等于 arctan(n)。27.光在媒介中通過一段幾何路程相應的光程等于幾何路程和媒介折射率的乘積，28 .光線在兩種不同介質的分界面上產生全反射的臨界角為ic，當入射角為I，產生全反射的條件為光線從光密介質向光疏介質入射，且- ic。29 .某種透明介質對于空氣的臨界角為45，則透明介質的折射率等于_2。30 .雨后天空中出現(xiàn)彩色的虹，是由于太陽光經水珠折射，反

36、射和不同波長的光色散而形成的。31 .在幾何光學系統(tǒng)中，唯一能完善成像的是平面反射鏡。32 .深度為h的水(n= 4/3)杯底有一點物，人站在上面垂直向下看看到點物的深度是3h/4。33 .在厚度為d，折射率為n的玻璃磚后面有一個物點，人透過玻璃磚看到的物體移近了，1(1 一)d移動量為n_。3435363738394041424344454647484950有一個玻璃球，折射率為3?，F(xiàn)在有一束光線射到球表面，若入射角為60,則折射光線和反射光線的夾角為 竺。曲率半徑為R的球面鏡的焦距為 R/2。若將球面鏡浸于折射率為n的液體中，球面鏡焦距為R/2。曲率半徑為24 cm的凹面鏡，浸沒在水（n

37、= 4/3）中，它的焦距是12cm?？諝庵?，半徑為R，折射率為1.5的玻璃半球，球面向右，其像方焦點距球面頂點距離為2R?？諝庵?，半徑為R,折射率為1.5的玻璃半球，球面向右，其像方焦點距平面距離為4R/3?？諝庵?，半徑為5cm，折射率為1.5的玻璃半球，球面向左，其像方焦點距平面距離為 10cm?？諝庵械耐雇哥R對實物所成的實像都是倒立的。實物位于凸透鏡的物方焦點以內，一定成正立，放大的虛像。空氣中的凸透鏡對實物所成的虛像都是正立，放大的。已知折射率n=1.5的雙凸透鏡在空氣中焦距為50 cm,把它浸在折射率為 no的透明液體中時，測得焦距為 250 cm ,則該液體介質的折射率為1.36。4

38、將折射率為n =1.5的薄透鏡浸沒在折射率為 n的水中，則薄透鏡的焦距等于空3氣中的焦距的4倍。共軸球面的系統(tǒng)的主點定義為主軸上橫向放大率等于+1的一對共軛點：節(jié)點定義為主軸上角放大率等于 1的一對共軛點。共軸球面系統(tǒng)主軸上物方無限遠點的共軛點定義為像方主焦點：像方無限遠點的共軛點定義為，物方主焦點。人眼的睫狀肌最緊張， 水晶體兩側面曲率半徑最小時,眼鏡能看清楚的最近點稱為近點。人眼睫狀肌完全放松， 水晶體兩側面曲率半徑最大時,眼睛能看清楚的最遠點稱為遠點。某近視眼只能看清楚 50cm以內的物體，他所佩戴的眼鏡應該是三0Q度。遠點在1米處的近視眼，需配-100度的眼鏡。51 .近點在1米處的遠

39、視眼，需配 300度的眼鏡。2552 .焦距為cm的放大鏡的放大本領為53 .惠更斯目鏡由兩個平凸透鏡組成，焦距分別為 丄和2L，兩透鏡之間的距離為 2L。54 .顯微鏡物鏡的焦距為 5mm，目鏡的焦距為 30mm，鏡筒的有效長度為 0.2m，若明視距離為25cm,則顯微鏡的放大本領的大小為275。_ 25 d55 物鏡和目鏡焦距分別為fo和fe ,鏡筒長為d的顯微鏡的放大本領 M=fo fl。56.物鏡和目鏡焦距分別為20cm和5cm的伽利略望遠鏡的鏡筒長為15cm ,放大本領M=4。56 開普勒望遠鏡的物鏡和目鏡的焦距分別為f0和fe，則該望遠鏡的筒長為 f0 fe ,0放大本領M= fe 。57 .開普勒望遠鏡看到遠物的像是倒的亠伽利略望遠鏡看到遠物的像是正的。_58 .振幅分別為Ai和A2的兩相干光同時傳播到 p點，兩振動的相位差為 $。貝V p點的2 2光強=AiA2 2A1A2COS。