光學(xué)試卷及答案

1、<光學(xué)>期終試卷(一) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī) 一. 選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案)1. 下列說(shuō)法正確的是A.薄的凸透鏡對(duì)入射光線一定是會(huì)聚的;B.薄的凹透鏡對(duì)入射光線一定是發(fā)散的C.入射光的發(fā)散或會(huì)聚程度對(duì)厚凸、凹透鏡的光焦度有影響D.厚凸、凹透鏡對(duì)入射光線可能是會(huì)聚的,也可能是發(fā)散的2. 光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),不發(fā)生變化的是 A.頻率; B.波長(zhǎng) C.速度; D.傳播方向3. 在菲涅爾雙面鏡干涉實(shí)驗(yàn)中,減少條紋間距的方法有 A.增大入射光的波長(zhǎng); B.增大接收屏與鏡的距離 C.增大兩平面鏡的夾角; D.減小光源與雙面鏡交線的距離4. 白光正入

2、射到空氣中的一個(gè)厚度為3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈現(xiàn)什么顏色(肥皂水的折射率為1.337) A.紅色 B.紫紅色 C.綠色 D.青色5. 光柵光譜譜線的半角寬度 與下列哪項(xiàng)無(wú)關(guān)? A.譜線的衍射角 B.光譜的級(jí)次 C.光柵常數(shù) D.光柵的總縫數(shù)6. 光是由量子組成的,如光電效應(yīng)所顯示的那樣,已發(fā)現(xiàn)光電流依賴(lài)一于 A.入射光的顏色 B.入射光的頻率 C. 僅僅入射光的強(qiáng)度 D,入射光的強(qiáng)度與顏色7. 球面波自由傳播時(shí),整個(gè)波面上各次波源在空間某P點(diǎn)的合振動(dòng)之振幅等于第一個(gè)半波帶在P點(diǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)之振幅的 A.1/2倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍8. 天文望遠(yuǎn)鏡物鏡的直徑很大,其目的不是為了

3、 A.提高入射光的光強(qiáng) B.提高分辨本領(lǐng) C.能看到更大的像 D.能看到更清晰的像9. 使用檢偏器觀察一束光時(shí),強(qiáng)度有一最大但無(wú)消光位置,在檢偏器前置一1/4波片,使其光軸與上述強(qiáng)度最大的位置平行,通過(guò)檢偏器觀察時(shí)有一消光位置,這束光是: A.平面偏振光 B.橢圓偏振光 C.部分偏振光 D.圓偏振光和平面偏振光的混合10.關(guān)于單軸晶體,下列哪種描述是正確的? A.負(fù)晶體,V> Ve ,n<n e B.正晶體,V> Ve, n.> n e C.負(fù)晶體,V< Ve n.> n e D.正晶體,V< Ve, n> n e二.填空(每小題2分,共20分)

4、1. 從一狹縫射出的單色光經(jīng)過(guò)兩個(gè)平行狹縫而照射到120cm遠(yuǎn)的幕上,若此兩狹縫相距為0.2mm,幕上所產(chǎn)生的干涉條紋中兩相鄰亮紋間距離為3.60mm ,則此單色光的波長(zhǎng)為 mm2. 在邁克爾遜干涉儀的一條光路中,放入折射率為n.厚度為d的透明介質(zhì)片,放入后,兩束光的光程差改變量為 3. 用鏡頭焦距為50mm的相機(jī)拍攝月球照片,已知月球的直徑為3.48×106m,離地球距離為3.8×108m,則底片上月球像的直徑為 mm4. 一焦距為-60mm的雙凹透鏡,安裝在半徑為60mm,折射率為1.5平凸透鏡前面120mm處,則系統(tǒng)的有效焦距為 mm5. 波長(zhǎng)為500nm的單色光垂直

5、照射到寬為0.25mm的單縫上,單縫右面置一凸透鏡以觀察衍射條紋,如果幕上中央條紋兩旁第三個(gè)暗條紋間的距離為3mm,則其透鏡的焦距為 mm6. 當(dāng)圓孔中露出4/3個(gè)半波帶時(shí),衍射場(chǎng)中心強(qiáng)度與自由傳播時(shí)強(qiáng)度之比為 7. 已知某玻璃的折射率為1.54,當(dāng)入射角為布儒斯特角時(shí),其表面反射率為 8. 兩尼科爾棱鏡主截面間的夾角由30°轉(zhuǎn)到45°,則透射光光強(qiáng)將由原來(lái)的I變?yōu)?9. 人眼觀察遠(yuǎn)處物體時(shí),剛好能被人眼分辨的兩物點(diǎn)對(duì)瞳孔中心的張角,稱(chēng)為人眼的最小分辨角,若瞳孔的直徑為D,光在空氣中的波長(zhǎng)為,n為人眼玻璃狀液的折射率,則人眼的最小分辨角為 10. 一玻璃管長(zhǎng)3.50m,內(nèi)貯

6、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的某種氣體,若這種氣體在此條件下的吸收系數(shù)為0.1650m-1 則透射光強(qiáng)度的百分比為 三.試用作圖法找像的位置和大小(5分) Q P F1 H1 H1 F1 F2 H2 H2 F2四.論述題(10分) 試論述產(chǎn)生干涉的條件.五.計(jì)算題(每題10分,共40分)1. 一厚透鏡的焦距f¢=60毫米, 其兩焦點(diǎn)之間的距離為125毫米, 若: (a) 物點(diǎn)置于光軸上物方焦點(diǎn)左方20毫米處; (b) 物點(diǎn)置于光軸上物方焦點(diǎn)右方20毫米處, 問(wèn)這兩種情況下象的位置各在何處. 2. 如圖所示, 平凸透鏡的曲率半徑R=10米, n=1.50, 平板玻璃板由兩部分組成: 左和右的折射率分別

7、為n3=1.50和n4=1.75. 平凸透鏡 n1與玻璃板接觸點(diǎn)在這兩部分平玻璃板相接之處, 中間充以折射率為 n3 n41.62的液體. 若用單色光垂直照射, 在反射光中測(cè)得右邊第j級(jí)亮條紋的半徑rj=4毫米, j+5級(jí)亮條紋的半徑rj+5=6毫米, 求左邊第j級(jí)亮條紋的半徑.3. 用可見(jiàn)光(760nm 400nm )照射光柵, 其夫朗和費(fèi)衍射的一級(jí)光譜和二級(jí)光譜是否重疊?二級(jí)和三級(jí)又怎樣? 如果不重疊, 求整個(gè)光譜的角寬; 如果重疊, 指出重疊的波長(zhǎng)范圍.4.有一厚度為0.04毫米的方解石晶片, 其光軸平行于晶片表面, 將它插入正交尼科耳棱鏡之間, 且使光軸與第一尼科耳棱鏡主截面成不等于0

8、°, 90° 的任意角度.試問(wèn)可見(jiàn)光中哪些波長(zhǎng)的光不能透過(guò)這一裝置. 已知方解石的折射率ne=1.6584, no=1.4864.<光學(xué)>期終試卷(二)一.選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案) 1.兩個(gè)光焦度1 . 2大于零的薄透鏡,在空氣中怎樣組合時(shí),才能得到一個(gè)發(fā)散的 共軸透鏡組? A.兩透鏡之間的距離d=0B.兩透鏡之間的距離d>(1+2)/( 12)C.兩透鏡之間的距離 d<(1+2)/( 12)D.不可能 2.下列說(shuō)法正確的是A,如物體和像重合,說(shuō)明該光學(xué)系統(tǒng)一定存在一個(gè)反射光學(xué)元件B.一個(gè)物體經(jīng)一折射成像系

9、統(tǒng),也可以成像于物體所在位置上C.經(jīng)一成像光學(xué)系統(tǒng)后,物和像重合,說(shuō)明光路是可逆的D.一實(shí)物經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后其像和物體重合,則必定是虛像 3.兩平行光的干涉條紋為直線,增大干涉條紋間距的方法有 A.減小光的波長(zhǎng); B.增大兩平行光的夾角 C.改變接收屏的位置; D.減小兩平行光的夾角 4.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,如果光源縫慢慢張開(kāi),則 A.條紋間距減小; B.干涉條紋移動(dòng) C.可見(jiàn)度下降; D.干涉條紋沒(méi)有變化 5.在光柵的夫朗和費(fèi)衍射中,當(dāng)光柵在光柵平面內(nèi)沿刻線的垂直方向上作很小移動(dòng)時(shí),則衍射花樣A. 作與光柵移動(dòng)方向相同的方向移動(dòng)B. 作與光柵移動(dòng)方向相反的方向移動(dòng)C. 中心不變,衍射花樣變化D

10、. 沒(méi)有變化1. 隨著絕對(duì)溫度的升高,黑體的最大輻射能量將A.向短波方向移動(dòng) B.向長(zhǎng)波方向移動(dòng)C.取決于周?chē)h(huán)境 D.不受影響2. 波帶片同普通透鏡一樣,可以對(duì)物體成像A.普通透鏡的焦距隨波長(zhǎng)的增大而增大，波帶片的焦距隨波長(zhǎng)的增大而減少B.波帶片與普通透鏡的成像原理是相同的C.如兩者的焦距相同,則對(duì)同一物點(diǎn)其像點(diǎn)位置也相同D.同普通透鏡一樣,波帶片也具有從物點(diǎn)發(fā)出的各光線到像點(diǎn)是等光程的3. 用顯微鏡對(duì)物體作顯微攝影時(shí),用波長(zhǎng)較短的光照射較好,是因?yàn)锳.波長(zhǎng)越短,分辨率越高 B.波長(zhǎng)越短,底片越易感光C.波長(zhǎng)越短,顯微鏡放大率越大 D.以上都不對(duì)4. 右旋圓偏振光垂直通過(guò)1/2波片后,其出射

11、光的偏振態(tài)為A.線偏振光; B.右旋圓偏振光C.左旋圓偏振光; D.左旋橢圓偏振光10.關(guān)于晶體的主平面,下列說(shuō)法正確的是A. e光主平面一定在入射面內(nèi)B. e光主平面與e光的振動(dòng)方向垂直C. O光主平面與O光振動(dòng)方向平行D. O光主平面是O光與光軸所確定的平面二填空題（每小題2分，共20分） 如果法布里 珀羅干涉儀兩反射面之間的距離為1.00cm,用波長(zhǎng)為500nm的綠光作實(shí)驗(yàn),則干涉圖象的中心干涉級(jí)為 在一個(gè)折射率為1.50的厚玻璃板上,覆蓋有一層折射率為1.25的丙酮薄膜,當(dāng)波長(zhǎng)可變的平面光波垂直入射到薄膜上時(shí),發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)為600nm的光產(chǎn)生相消干涉,而波長(zhǎng)為700nm的光產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉,則

12、此薄膜的厚度為 nm 一微小物體位于凹面鏡鏡頂左側(cè)4cm處,凹面鏡的曲率半徑為12cm,象的放大率為 雙凸透鏡的折射率為1.5,其兩面之曲率半徑為10cm,如其一面鍍以水銀,使其成為凹面鏡,在距透鏡20cm處放一光點(diǎn),光線自左向右,由未鍍銀之面射入,則其所成象在 cm處 一波長(zhǎng)為624nm的平面波垂直地照射到半徑為2.09mm的圓孔上, 用一與孔相距1m的屏截?cái)嘌苌浠?則發(fā)現(xiàn)中心點(diǎn)出現(xiàn) 單色平行光垂直地入射到一縫距d為1.1297mm 的雙縫上,在縫后距其為D處的幕上測(cè)得兩相鄰亮條紋的距離x 為0.5362mm,如果原來(lái)D>>d，現(xiàn)將幕移到50.00cm后，幕上相鄰亮紋間的距離增

13、到x 為0.8043mm ,則光波波長(zhǎng)為 um 有一厚度為5cm，極板間距離為1mm的克爾盒放在正交的起偏器和檢偏器之間，其中所盛液體的K為2.13cm/V。若以頻率為10HZ,峰值電壓為6000V的高頻電壓加在克爾盒的極板上,則當(dāng)波長(zhǎng)為546nm的線偏振光通過(guò)克爾盒時(shí),每秒鐘遮斷次數(shù)為 強(qiáng)激光束經(jīng)一直徑為2mm的光闌后射向月球,若再加一個(gè)“10”的望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)束裝置后再射向月球,則兩種情況下射在月球上的光斑直徑,后者 前者(填大于,小于,等于) 某種玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)的折射率在波長(zhǎng)為400nm時(shí)，折射率為1.63； 波長(zhǎng)為500nm時(shí)，折射率為1.58,若柯西公式的近視形式 n=a+b/2 適用,則

14、此種玻璃在600nm時(shí)的色散率dn/d為 cm-1 利用布儒斯特定律可以測(cè)定不透明物質(zhì)的折射率, 今測(cè)得某種不透明介質(zhì) 的起偏角為58°,則其折射率為 三.試用作圖法找像的位置和大小(5分) Q F F P 四.論述題(10分) 試論述干涉和衍射的區(qū)別與聯(lián)系,試用楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)加以說(shuō)明.一. 計(jì)算題(每題10分,共40分)1. 空氣中雙凹厚透鏡的兩個(gè)凹面半徑r1和r2分別為-8厘米和7厘米, 沿主軸的厚度為2厘米. 玻璃折射率n 為1.5. 求焦點(diǎn)和主平面位置, 一物點(diǎn)位于焦點(diǎn)F¢處, 求其象點(diǎn)位置.2.比耶對(duì)切透鏡是由焦距為f=10厘米的薄會(huì)聚透鏡從中間截取寬度為a后剩

15、下的兩個(gè)半截對(duì)接構(gòu)成. 在距其x=3/2 f處置一寬度為b的縫狀光源, 發(fā)出的光波長(zhǎng)為597nm, 縫上不同點(diǎn)所輻射的光是不相干的. 在對(duì)切透鏡的另一側(cè)L=330厘米處置觀察屏, 試問(wèn)當(dāng)狹縫的寬度為多少時(shí), 屏上干涉條紋消失?3. 用一個(gè)每毫米有500條縫的衍射光柵觀察鈉光夫朗和費(fèi)譜線(589nm), 問(wèn)平行光 (1) 垂直入射 和 (2) 以入射角30°入射時(shí), 最多能看到第幾級(jí)譜線?4.把一個(gè)棱角為0.33°的石英劈尖, 其光軸平行于棱, 放置在正交的尼科耳棱鏡之間. 當(dāng)=656.3nm的光通過(guò)這個(gè)裝置時(shí), 產(chǎn)生干涉. 試計(jì)算相鄰兩條紋間的距離. 已知該波長(zhǎng)入射時(shí), 石

16、英的折射率ne=1.55, no=1.54.光學(xué)期終試卷（三）一、 選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案)1.一個(gè)置于空氣中的非對(duì)稱(chēng)薄透鏡，在其光軸上產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)狀物體的象點(diǎn)，如果將此 透鏡翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)（沿通過(guò)透鏡中心且垂直于光軸的鉛垂軸轉(zhuǎn)過(guò)1800），象距將 A不變 B變大 C變小 無(wú)法確定2、下列說(shuō)法正確的是（ ）A 對(duì)單個(gè)凸透鏡光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，入射光和出射光相互平行，說(shuō)明入射光必經(jīng)過(guò)凸透鏡的光心；B 入射光和出射光相互平行，說(shuō)明其角放大率為+1；C 入射光和出射光相互平行，說(shuō)明入射光必經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)；D 入射光和出射光相互平行，說(shuō)明入射光必經(jīng)過(guò)主點(diǎn)。3、利用邁克耳孫干涉儀獲得等傾干

17、涉條紋，增大干涉條紋的間距的方法有A 增大等效空氣層的厚度h B減小入射光的波長(zhǎng)C. 減小等效空氣層的厚度h D以上說(shuō)法都不對(duì)4、光強(qiáng)都為I0的兩列相干波發(fā)生相長(zhǎng)干涉時(shí)，其光強(qiáng)度是A2 I0 B4 I0 CI0 DI0 5、由太陽(yáng)光在雨滴上的作用而產(chǎn)生虹的原因是A 僅在于反射 B僅在于折射 C反射和衍射 D反射和折射 E反射和干涉 6.用單色光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)縫的寬度比單色光的波長(zhǎng)大很多時(shí)，觀察不到衍射條 紋，這是因?yàn)锳 零級(jí)條紋集中了太多的光能，其它高級(jí)次極大不明顯B 光程差太大，以致衍射光之間幾乎不相干C 各條紋的衍射角太小，幾乎重疊在一起，以致不能分辯D 以上都不對(duì)7、在光柵光譜中，

18、下列描述正確的是A 級(jí)次越高，各種波長(zhǎng)譜線展得越開(kāi)，譜線越寬B 級(jí)次越高，各種波長(zhǎng)譜線展得越開(kāi)，譜線越窄C 級(jí)次越高，各種波長(zhǎng)譜線越展不開(kāi)，譜線越窄D 級(jí)次越高，各種波長(zhǎng)譜線越展不開(kāi)，譜線越寬8、為正常眼調(diào)好的顯微鏡，當(dāng)近視眼的人使用時(shí)，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？A 減小物距 B增大物距 C縮短鏡筒 D拉長(zhǎng)鏡筒9.右旋橢圓偏振光垂直通過(guò)波片后，其出射光為 A.左旋圓偏振光 B線偏振光 C右旋橢圓偏振光 D左旋橢圓偏振光10、關(guān)于晶體主平面，下列說(shuō)法正確的是A 主平面是光軸和晶面法線所確定的平面B 主平面是晶體內(nèi)光線和晶面法線所確定的平面C 主平面是光軸和晶體內(nèi)光線所確定的平面D 以上說(shuō)法都不正確E二、 填空

19、題（每小題2分，共20分）1、 用波長(zhǎng)為650nm之紅色光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知狹縫相距10- 4 m 從屏幕上量得 相鄰亮條紋間距為1cm，則狹縫到屏幕間距為 m。2、 當(dāng)牛頓環(huán)裝置中的透鏡與玻璃之間充以液體時(shí)，則第10個(gè)亮環(huán)的直徑由1.4cm變 為1.27cm，故這種液體的折射率為 。3、如圖所示，將凸透鏡L的主軸與X軸重合， Y光心O就是坐標(biāo)原點(diǎn)，透鏡焦距為10cm，現(xiàn)有L一平面鏡M置于y= - 2cm，Ox>0的位置處，則光源P應(yīng)位于 處，才使眼睛從平面鏡反x-2射光中看到最后的像位于P(-10cm,-12cm)MP(-10,-12)4、將折射率為n=1.50的玻璃構(gòu)成的薄凸透

20、鏡完全浸入折射率為n=的水中時(shí)，試問(wèn)透鏡的焦距f與空氣中的薄凸透鏡焦距f0之比值為 。5、波長(zhǎng)為入=5460 Å的單色平行光垂直投射于縫寬a為0.10mm的單縫上，在縫后置一焦距為50cm，折射率為1.54的凸透鏡。若將該裝置浸入水中，試問(wèn)夫浪和費(fèi)衍射中央亮條紋的寬度為 mm。6、若一個(gè)菲涅耳波帶片只將前五個(gè)偶數(shù)半波帶擋住，其余地方都開(kāi)放，則衍射場(chǎng)中心強(qiáng)度與自由傳播時(shí)之比為 。7、已知水晶對(duì)鈉黃光的旋光度為21.750/mm,則左右旋園偏振光折射率之差n為 。8、在直徑為3m的園桌中心上面2m高處掛一盞發(fā)光強(qiáng)度為200cd的電燈，園桌邊緣的照度為 lx。9、波長(zhǎng)為0.10 Å

21、;的X射線光子迎頭撞擊電子后反沖回來(lái)，則電子獲得的動(dòng)能為 J 。10、若光在某種介質(zhì)中的全反射臨界角為450，求光從空氣射到該介質(zhì)界面時(shí)的布儒斯特角為 。三、 試用作圖法找到像的位置及大小（5分）QFFHHP四、 論述題（10分）從惠更斯原理，惠更斯菲涅耳原理至基爾霍夫衍射理論是如何發(fā)展起來(lái)的？五.計(jì)算題(每題10分,共40分)1.已知置于空氣中的半玻璃球, 其曲率半徑為r, 折射率為1.5 , 平面一邊鍍以銀. 如圖所示, 一物體PQ, 放在曲面頂點(diǎn)的前面3r處. 求: (a). 由球面所造成的第一個(gè)象的位置. Q (b). 經(jīng)反射鏡所造成象的位置. P r (c). 經(jīng)整個(gè)光組成象的位置.

22、 3r2. 如圖所示, A為平凸透鏡, B為平板玻璃板, C為金屬柱, D為框架, AB之間有空隙, 圖中繪出的是接觸的情況. 而A固結(jié)在框架的邊緣 A上. 溫度變化時(shí),C發(fā)生收縮, 而A、B、D都假設(shè)不發(fā)生收縮. 用 B波長(zhǎng)為633nm的激光垂直照射.試問(wèn): 在溫度變化時(shí), 若觀察到10個(gè) D C亮條紋移到中央而消失, 問(wèn)C的長(zhǎng)度變化了多少毫米?3.一光柵的光柵常數(shù)d=4mm, 總寬度W=10cm, 現(xiàn)有波長(zhǎng)為500nm和500.01nm的平面波垂直照射到這塊光柵上, 選定光柵在第二級(jí)工作. 問(wèn)這兩條譜線分開(kāi)多大的角度? 能否分辨此雙線?4.平行于光軸切割的一塊方解石晶片, 被放置在一對(duì)尼科

23、耳棱鏡之間, 光軸方向與兩個(gè)棱鏡主截面均成15°角, 求: (1) 從方解石射出的o光和e光的振幅和光強(qiáng); (2) 投影于第二個(gè)尼科耳棱鏡的 o光和e光的振幅和光強(qiáng);設(shè)入射的自然光的光強(qiáng)為I0=A2.光學(xué)試卷(四)一、選擇題：(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案) .一薄凸透鏡的焦距大小為f1，一薄凹透鏡的焦距大小為f，滿(mǎn)足什么條件才能使平行光入射兩透鏡組合的系統(tǒng)后出射光仍為平行光？ A.f1 < f2 B.f1 = f2 C.f1 > f2 D.以上全都可以 .關(guān)于物和像，下列說(shuō)法正確的是： A.入射光是從物體上發(fā)出來(lái)的光線; B.像點(diǎn)就是出射光線的會(huì)聚點(diǎn)

24、; C.一個(gè)理想成像光學(xué)系統(tǒng)對(duì)一個(gè)物點(diǎn)來(lái)說(shuō)必定只有一個(gè)對(duì)應(yīng)的像點(diǎn); D.因?yàn)楣饴肥强赡娴?所以一個(gè)像點(diǎn)同時(shí)也是一個(gè)物點(diǎn)。 .在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,要增大干涉條紋的間距可以 A.增大平面玻璃與透鏡球面之間的折射率; B.增大透鏡球面的曲率半徑; C.縮小入射光的波長(zhǎng); D.增大平面玻璃與透鏡球面之間的距離。 .有兩束相干光相遇而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,下列哪個(gè)因素對(duì)干涉條紋的可見(jiàn)度沒(méi)有影響 A.振幅大小 B.振動(dòng)方向 C.頻寬 D.波長(zhǎng)長(zhǎng)短 .天空中的藍(lán)色可以認(rèn)為是下列的哪一種原因引起的? A.太陽(yáng)光受大氣的散射; B. 太陽(yáng)光受大氣的折射; C.太陽(yáng)光在小水滴內(nèi)的全反射; D.太陽(yáng)光的吸收; E.太陽(yáng)光受大氣

25、中微粒的衍射。 .用單色光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí),單縫的寬度比單色光波長(zhǎng)小很多時(shí),觀察不到衍射條紋,是因?yàn)?A.衍射光太弱 B.衍射角太大,以致只能觀察到零級(jí)條紋的一部分 C.各級(jí)衍射條紋都重疊在一起,分辨不清 D.以上都不對(duì) .光柵中透明縫的寬度與不透明縫的寬度相等時(shí),除中央亮條紋外,哪些亮紋將不出 現(xiàn)? A.所有偶數(shù)級(jí) B.所有奇數(shù)級(jí) C.±2級(jí) D. ±1級(jí) .調(diào)準(zhǔn)一架望遠(yuǎn)鏡,使它具有最大的放大本領(lǐng)和最大的視場(chǎng),下面哪種敘述是正確的? A.通過(guò)物鏡形成的實(shí)像在它的焦平面上 B.通過(guò)目鏡形成的虛像在眼睛的明視距離處 C.眼睛位于通過(guò)目鏡形成的物鏡的像出現(xiàn)的地方 D.通過(guò)物鏡形

26、成實(shí)像在目鏡的焦平面上 .線偏振光垂直通過(guò)1/2波片后,其出射光為 A.左旋圓偏振光 B. 右旋圓偏振光 C.右旋橢圓偏振光 D.線偏振光 10.從尼科耳棱鏡透射出來(lái)的非常光,入射到各向同性介質(zhì)中時(shí) A.不遵從折射定律 B.遵從折射定律 C.可能遵從,也可能不遵從 D.不能確定二填空題：（每小題分 共分）1 設(shè)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中光源發(fā)射出波長(zhǎng)為 L ×10-4mm單色光，直射光S1A垂直于 S1 A 屏且與過(guò)鏡面的B點(diǎn)的反射光交于屏上 h 相同點(diǎn)A，設(shè)L=1m,h=2mm.則A點(diǎn)應(yīng)是 B干涉條紋中強(qiáng)度的 。2 如果波長(zhǎng)可連續(xù)變化的平面光波正入射到涂有一層薄油膜的厚玻璃上。發(fā)現(xiàn)在波長(zhǎng)為500

27、nm與700nm處為完全相消干涉，而在這兩波長(zhǎng)間無(wú)其它波長(zhǎng)發(fā)生相消干涉。設(shè)玻璃折射率為1.50,則此油膜折射率一定 玻璃折射率.(填大于,小于,或等于)3 薄凸透鏡的半徑為2cm,其焦距為20cm,有一點(diǎn)光源P置于透鏡之軸上左方離鏡30cm處。在透鏡右方離透鏡50cm處置一光屏，以接收來(lái)自P發(fā)出而經(jīng)過(guò)透鏡之光，光屏與鏡軸垂直，光屏受光部分具有一定的形狀及大小，今將光屏移至離透鏡子 cm遠(yuǎn)處，才能使受光部分之形狀及大小與前相同。4 將折射率n1=1.50的有機(jī)玻璃浸在折射率為n2=1.10的油中，試問(wèn)臨界角ic為 。5 已知菲涅耳波帶片第4個(gè)半波帶的半徑p4為10.0mm,如用波長(zhǎng)為1.06m的

28、單色平面光照射，則其主焦距為 m。6 波長(zhǎng)為520nm的單色光垂直投射到2000線/厘米的平面光柵上,試求第一級(jí)衍射極大所對(duì)應(yīng)的衍射角近似為 。7. 設(shè)自然光以入射角57。投射于平板玻璃面后，反射光為平面偏振光，試問(wèn)該平面偏振光的振動(dòng)面和平板玻璃面的夾角為 。8. 為正常眼調(diào)好的顯微鏡，患近視眼的人使用時(shí)應(yīng) 物距。（填增大、減?。?. 天空某一恒星的黑體輻射為6000K,則具有最大發(fā)射強(qiáng)度單位波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍為 Å。10. 光波垂直入射到折射率為n=1.33的深水表面的反射光和入射光強(qiáng)度之比 。三、用作圖法找像的位置及大小。(分) B A C D F H H F 四、論述題。(10分)

29、把光作為波動(dòng)處理實(shí)際問(wèn)題時(shí),什么時(shí)候作干涉處理,什么時(shí)候作衍射處理?五.計(jì)算題(每題10分,共40分)1. 一消色差目鏡由兩個(gè)薄會(huì)聚透鏡組成, 兩透鏡之間距離d等于第一個(gè)透鏡的焦距f1, 求第二個(gè)透鏡的焦距f2, 以及目鏡的焦距及其主平面的位置. 2. 平行光垂直入射一從中間發(fā)生厚度突變的玻璃板上, 如圖所示, 透射光經(jīng)透鏡會(huì)聚到焦點(diǎn)上. 玻璃的折射率為n=1.5, 厚度變化量d=2/3 l, 求透鏡焦點(diǎn)處的光強(qiáng). 已知玻璃板沒(méi)有突變時(shí), 焦點(diǎn)處的光強(qiáng)為I0 . f3. 用波長(zhǎng)為624nm 的單色光照射一光柵, 已知光柵的縫寬為0.012毫米, 不透明部分為0.029毫米, 縫數(shù)為103條.

30、(1) 單縫夫朗和費(fèi)衍射圖樣的中央角寬度; (2) 單縫衍射圖樣中央寬度內(nèi)能看到多少級(jí)光譜: (3) 譜線的半角寬度為多少?4. 兩尼科耳棱鏡主截面夾角為60°. 中間插入一塊水晶的四分之一波片, 其主截面平分上述夾角, 光強(qiáng)為I0的自然光入射, 試問(wèn): (1) 通過(guò)四分之一波片后的偏振態(tài); (2) 通過(guò)第二尼科耳棱鏡的光強(qiáng).<光學(xué)>期終試卷(五)一,選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案)1. 試判斷下列幾種說(shuō)法,正確的是A.平面反射鏡所成的像必然是虛像B.凸面反射鏡所成的像必然是虛像C.透鏡成像時(shí),可能有色差,而反射鏡所成的像不會(huì)有色差D.空氣中的凹

31、透鏡不可以得到正立放大的實(shí)像2. 關(guān)于組合光學(xué)系統(tǒng),下列說(shuō)法不正確的是A.組合系統(tǒng)主點(diǎn)的位置與物點(diǎn)的位置有關(guān)B.組合系統(tǒng)主點(diǎn)的位置與物點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)C.組合系統(tǒng)的焦距的大小與主點(diǎn)的位置有關(guān)D.組合系統(tǒng)的光焦度與折射率有關(guān)3. 雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若增大其中一縫的寬度,干涉條紋將發(fā)生變化A.干涉條紋位置改變; B.干涉條紋間距發(fā)生改變C.干涉條紋可見(jiàn)度改變; D.干涉條紋形狀發(fā)生改變4. 在干涉實(shí)驗(yàn)中,用激光代替普通光源,可以提高干涉條紋可見(jiàn)度,主要是因?yàn)锳.激光的光強(qiáng)比普通光源強(qiáng); B.激光的相干長(zhǎng)度長(zhǎng)C.激光的光斑小; D.激光的相干時(shí)間短5. 已知一塊光學(xué)玻璃對(duì)水銀燈的藍(lán),綠譜線435.8nm和

32、546.1nm的折射率分別為1.65250和1.62450,則用科希公式可求出此光學(xué)玻璃對(duì)鈉黃線589.3nm的色散率以Å為單位計(jì),應(yīng)為A.- B.-1.1 12 C.-1.847 D.-1.4316. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若以紅濾色片遮住一條縫,而以藍(lán)濾色片遮住另一條縫,以白光作為入射光,則關(guān)于在屏幕上觀察到的現(xiàn)象的下列幾種描述中,正確的是A.在屏幕上呈現(xiàn)紅光單縫衍射光強(qiáng)和藍(lán)光單縫衍射的光強(qiáng)的疊加B.在屏幕上呈現(xiàn)紅光單縫衍射振動(dòng)光矢量和藍(lán)光單縫衍射振動(dòng)光矢量的疊加C.在屏幕上呈現(xiàn)紅光和藍(lán)光的雙縫干涉條紋D.在屏幕上既看不到衍射條紋,也看不到干涉條紋7. 在衍射光柵實(shí)驗(yàn)中,把光柵遮掉一

33、半,不發(fā)生的變化的是A. 強(qiáng)度 B. 條紋位置 C. 譜線半角寬度 D.分辨本領(lǐng)8. 孔徑相同的微波望遠(yuǎn)鏡比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)小的原因是A.星體發(fā)出的微波能量比可見(jiàn)光能量弱B.微波波長(zhǎng)比光波波長(zhǎng)長(zhǎng)C.微波更易被大氣吸收D.大氣對(duì)于微波的折射率較小9. 圓偏振光垂直通過(guò)1/4波片后,其出射光線為 A.圓偏振光; B.右旋橢圓偏振光 C.左旋橢圓偏振光; D.線偏振光10. 雙折射晶體中,主折射率分別為 n 和n ,則下列關(guān)于折射率的描述正確的是A.O光在各方向的折射率都為n ,e光在各方向的折射率都為nB.O光在各方向的折射率為n ,e光在光軸方向的折射率為 n ;C.O光在各方向的折射率為n

34、 ,e光在垂直于光軸方向的折射率為n ;D.O光在光軸方向的折射率為 n ,e光在光軸方向的折射率為n二.填空題(每小題2分,共20分)5. 如果邁克爾遜干涉儀中的M反射鏡移動(dòng)距離0.233mm,數(shù)得條紋移動(dòng)792條,則光的波長(zhǎng)為 nm6. 借助于玻璃表面上所涂的折射率為1.38的MgF，透明薄膜,可以減小折射率為1.60的玻璃表面的反射,若波長(zhǎng)為500nm的單色光垂直入射時(shí),為了實(shí)現(xiàn)最小的反射,此透明薄膜的厚度至少為 nm7. 長(zhǎng)度為L(zhǎng)的線性短物體位于焦距為f的球面鏡軸上,距鏡的距離為S,它的像長(zhǎng)L為 8. 已知折射率為n=1.50的對(duì)稱(chēng)雙凸薄透鏡,其曲率半徑為12cm,現(xiàn)將其浸沒(méi)于折射率為

35、n=1.62的CS中,則其焦距為 cm9. 在單縫夫朗和費(fèi)衍射中,已知入射光波長(zhǎng)為 ,第一極小的衍射角為/6,則縫寬a 為 6.如雙縫的縫寬都為b,縫間距為d=2b,則中央衍射包絡(luò)線中條紋有 條. 7.強(qiáng)度為I的自然光通過(guò)透振方向互相垂直的兩塊偏振片,若將第三塊偏振片插入起偏器和檢偏器之間,且它的透振方向和起偏器透振方向成角,則透射光的光強(qiáng)為 8.設(shè)黃光波長(zhǎng)為500nm,人眼夜間的瞳孔直徑為D=5mm,兩車(chē)燈的距離d=1.22m,試估計(jì)人眼能區(qū)分兩個(gè)車(chē)燈的最遠(yuǎn)距離為 m9.電子的康普頓波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為 nm10垂直入射時(shí),由折射率為1.52的玻璃平板所反射的光的偏振度為 三.試用作圖法找像的位置

36、和大小(5分) Q P L1 Ex.P A.S L2 En.P 四.論述題(10分) 試論述偏振光對(duì)干涉的影響. 五.計(jì)算題(每題10分,共40分)1. 一厚透鏡的焦距f¢=60毫米, 其兩焦點(diǎn)之間的距離為125毫米, 若: (a) 虛物點(diǎn)落在光軸上象方主點(diǎn)右方20毫米處; (b) 虛物點(diǎn)落在光軸上象方主點(diǎn)左方20毫米處, 問(wèn)這兩種情況下象的位置各在何處.2. 用l1=600nm和l2=450nm的兩種波長(zhǎng)的光觀察牛頓環(huán). 用l1時(shí)的第j級(jí)暗紋與用l2時(shí)的第j+1級(jí)暗紋重合. 求用l1時(shí)第j級(jí)暗紋的直徑. 設(shè)凸透鏡的曲率半徑為90厘米.3. 單色平行光垂直照射到衍射光柵上, 問(wèn)縫寬a

37、與光柵常數(shù)d 的比值a/d 為多少時(shí)衍射的二級(jí)主極大的光強(qiáng)度為最大? a/d為多少時(shí)衍射的二級(jí)主極大的光強(qiáng)度為最小?4. 一單色自然光通過(guò)尼科耳棱鏡N1、N2 和晶片C, 其次序如圖所示, N1的主截面豎直,N2的主截面水平, C為對(duì)應(yīng)于這一波長(zhǎng)的四分之一波片, 其主截面與豎直方向成30°角.試問(wèn): (1) 在N1和C之間, C和N2 之間, 以及從N2透射出來(lái)的光各是什么性質(zhì)的光? (2) 若入射光的強(qiáng)度為I0, 則上述各部分光的強(qiáng)度各是多少?(橢圓偏振光須說(shuō)明其分解為長(zhǎng)短軸方向上的平面偏振光的強(qiáng)度) N1 C N2 單色自然光 的強(qiáng)度為I0<光學(xué)>期終試卷(六) 班級(jí)

38、 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī) 一. 選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案)1. 試判斷下列幾種說(shuō)法錯(cuò)誤的是A. 空氣中的凹透鏡可以得到正立,放大的實(shí)像B. 空氣中的凹透鏡可以得到倒立,放大的虛像C. 空氣中的凸透鏡可以得到正立,縮小的實(shí)像 D.空氣中的凸透鏡可以得到倒立縮小的虛像2. 當(dāng)全反射在兩種媒質(zhì)的分界面上發(fā)生時(shí),不對(duì)的是A. 沒(méi)有入射光線進(jìn)入另一種媒質(zhì)B. 反射定律不再適用C. 入射角大于臨界角D.入射光只在光密媒質(zhì)里3. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,下列哪種方法可使干涉條紋間距增大A.縮小雙縫間距; B.縮小單縫與雙縫的距離C.縮小雙縫至接收屏的距離; D.縮小入射光的波長(zhǎng) 4由兩個(gè)

39、不同的光源發(fā)出的兩束白光,在空間某處相遇是不會(huì)產(chǎn)生干涉圖樣的,這是由于 A.白光是由許多不同波長(zhǎng)的光組成的; B兩光束的光強(qiáng)不一樣C.兩個(gè)光源是獨(dú)立的不相干光源 D.不同光源發(fā)出的光頻率不一樣 5.之所以說(shuō)有一小孔的空腔接近于一絕對(duì)黑體,是因?yàn)锳.高溫時(shí),它的輻射譜線是連續(xù)的B.高溫時(shí)所有小孔發(fā)射的所有波長(zhǎng)的輻射是有相同的強(qiáng)度的C.低溫時(shí)該空腔能吸收所有波長(zhǎng)的輻射D.空腔的溫度是均勻的 6.在光柵衍射中,為了在屏幕上得到更高級(jí)次的譜線,可以A. 由原來(lái)的正入射改為斜入射B. 選用光柵常數(shù)小一些的光柵C. 用波長(zhǎng)長(zhǎng)一些的光入射D. 增大入射光的截面積,使光柵總縫數(shù)N大一些 7.設(shè)S為點(diǎn)光源,D為

40、中間開(kāi)一小孔的衍射屏,P為接收屏幕,如果P在某點(diǎn)處時(shí)剛好使小孔露出一個(gè)半波帶,則P上軸上點(diǎn)為一亮點(diǎn),如果接收屏P一直向衍射屏移近,則P上軸上點(diǎn) A.始終為亮點(diǎn); B.始終為暗點(diǎn) C.亮度逐漸變暗; D.亮暗交替變化6. 人眼在明視距離25cm遠(yuǎn)處,能分辨的最近兩點(diǎn)之間的距離大約為 A.0.55mm B.0.055mm C.0.1mm D.1mm7. 線偏振光垂直通過(guò)/8波片后,其出射光為 A.橢圓偏振光; B.線偏振光 C.左旋圓偏振光; D.右旋圓偏振光8. 關(guān)天晶體的主平面,主截面和光的入射面,下列說(shuō)法正確的是A. 入射面,主平面和主截面重合B. 入射面,主平面和主截面一定不重合C. 當(dāng)入

41、射面和主截面重合時(shí),主平面也與之重合D. 當(dāng)入射面和主平面重合時(shí),主截面也與之重合二.填空題(每小題2分,共20分)1.沿著與肥皂膜表面成45°角的方向觀察時(shí),膜呈綠色,該入射光波長(zhǎng)為5000 Å.肥皂膜的折射率為1.33,則肥皂膜的最薄厚度為 Å2.在邁克爾遜干涉儀的一臂上,放置一個(gè)具有玻璃窗口長(zhǎng)為t=5.0cm的密閉小盒,所使用的光波長(zhǎng)=500nm,用真空泵將小盒 中空氣慢慢抽走,從觀察中發(fā)現(xiàn)有60條干涉條紋從視場(chǎng)中通過(guò),由此可求出在一個(gè)大氣壓下空氣的折射率為 3.照相機(jī)的透鏡往往采用兩個(gè)薄透鏡膠合而成.一個(gè)是焦距為10cm的凸透鏡,另一個(gè)為焦距為15cm的凹

42、透鏡,那么這一透鏡組的焦距為 cm4.往某箱內(nèi)注入折射率為1.33的水至6cm,再將一硬幣放到箱底,此硬幣到水面的視距為 cm5.波長(zhǎng)為589nm的光垂直照射到1.0mm寬的縫上,觀察屏在距縫3.0m遠(yuǎn)處,在中央衍射極大任一側(cè)的頭兩個(gè)衍射極小間的距離為 mm6.設(shè)波帶片第五環(huán)半徑為1.5mm,求波帶片對(duì)于波長(zhǎng)0.5um的單色光的焦距為 mm7.一束非偏振光入射到一個(gè)由四個(gè)偏振片所構(gòu)成的偏振片組上,每個(gè)偏振片的透振方向相對(duì)于前面一個(gè)偏振片沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)了一個(gè)30°角,則透過(guò)這組偏振片的光強(qiáng)與入射光的光強(qiáng)的比為 8.外殼由毛玻璃制成的球形燈炮的直徑為20cm,燈絲的發(fā)光強(qiáng)度為1000坎德

43、拉,若一表面積為0.25m的光屏接收到此燈總光通量的10%,此屏的照度為 勒克斯9.波長(zhǎng)為253.6nm和546.1nm兩條譜線的瑞利散射強(qiáng)度之比為 10.光從空氣向折射率n=1.50平板玻璃垂直入射時(shí),所折射的光的偏振度為 三.試用作圖法找像的位置和大小(5分)（PQ為虛物） Q F1 H1 H1 F2 F1 H2 H2 F2 P 四.論述題(10分) 試論述單縫衍射和光柵衍射的聯(lián)系和區(qū)別,用哪一種衍射測(cè)定波長(zhǎng)較準(zhǔn)確?五.計(jì)算題(每題10分,共40分)1.一個(gè)會(huì)聚薄透鏡和一個(gè)發(fā)散薄透鏡相互接觸而成一個(gè)光組, 當(dāng)物距為-80厘米時(shí), 其象距60厘米, 若會(huì)聚透鏡的焦距為10厘米, 問(wèn)發(fā)散透鏡的

44、焦距為多少?2. 雙棱鏡的折射棱角a=3¢26². 在單色(l=500nm)點(diǎn)光源和雙棱鏡之間置一透鏡, 使干涉條紋的寬度與屏到雙棱鏡的距離無(wú)關(guān). 若雙棱鏡玻璃的折射率n=1.5, 試求相鄰暗條紋間的距離. 若使屏與棱鏡的距離L=5米時(shí), 求在該裝置中所能觀察到的最多條紋數(shù)N.3.波長(zhǎng)l=600nm的單色平行光垂直入射到帶圓孔的不透明遮光板上, 圓孔直徑D=1.2mm. 在板后軸線上距其為b=18cm處觀察到暗點(diǎn). 為使在衍射圖象的中心重又觀察到暗點(diǎn), 問(wèn)從此點(diǎn)沿孔軸所應(yīng)移開(kāi)的最小距離是多少?4. 由一尼科耳棱鏡透射出來(lái)的平面偏振光, 垂直射到一塊石英的四分之一波片上, 光

45、的振動(dòng)面和波片光軸成30°角. 然后又經(jīng)過(guò)第二個(gè)尼科耳棱鏡, 主截面和第一尼科耳棱鏡的主截面夾角為60°角. 和波片主軸夾角也是30°角. 試求透過(guò)第二個(gè)尼科耳棱鏡后的光強(qiáng)度, 設(shè)入射光強(qiáng)為I0.<光學(xué)>期終試卷(七) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī) 一. 選擇題(每小題2.5分,共25分 每小題只有一個(gè)正確答案)1. 下列說(shuō)法正確的是A. 薄凸透鏡的像方焦距一定是正的B. 薄凹透鏡的像方焦距一定是負(fù)的C. 薄凹透鏡的光焦度一定小于零D. 以上全錯(cuò)2. 關(guān)于費(fèi)馬原理,下列哪種說(shuō)法不對(duì)A. 費(fèi)馬原理適用于理想成像問(wèn)題,對(duì)非理想成像問(wèn)題不適用B. 費(fèi)馬原理確定了光

46、傳播的實(shí)際路徑C. 費(fèi)馬原理是幾何光學(xué)的基本原理,反射定律和折射定律是其推論D. 費(fèi)馬原理既運(yùn)用于均勻媒質(zhì)中的光傳播問(wèn)題,又適用于非均勻媒質(zhì)中的光傳播問(wèn)題3. 增大劈尖干涉的條紋間距,我們可以A.增大劈尖的長(zhǎng)度 B.增大入射光的波長(zhǎng)C.增大劈尖的折射率 D.增大劈尖的頂角 4.兩束平面平行相干光,都以強(qiáng)度I照射表面,彼此間位相差 ,被照射的表面強(qiáng)度為 A. I B. I C. 2I D. 4I 5戴維孫-蓋未實(shí)驗(yàn)中以電子射向晶體鎳的表面,通過(guò)該實(shí)驗(yàn) A.測(cè)定電子的荷質(zhì)比; B.確定光電效應(yīng)的真實(shí)性; C.表明電子的波動(dòng)性; D.觀察到原子能級(jí)的不連續(xù)性 6.對(duì)一定的波長(zhǎng),衍射光柵可分辨的最小頻率差與分辨本領(lǐng)R 之間的關(guān)系為 A. 與R 成反比; B. 與R 成正比 C. 與R 無(wú)關(guān); D. 以上都不對(duì) 7.用平行光入射中間開(kāi)小圓孔的衍射屏,當(dāng)接收屏足夠遠(yuǎn)時(shí),為夫郎和費(fèi)衍射, 當(dāng)接收屏較近時(shí),為菲涅爾衍射,兩種衍射圖案 A.完全相同; B.衍射圖案相似,不同的是前者衍射圖案中心為亮點(diǎn),而后者的衍射圖案 中心亮暗都可能. C.衍射圖案相似,不同的是前者衍射圖案中心為亮點(diǎn),而后者的衍射圖案 中心為暗點(diǎn) D.完全不同8.