物理學(xué)光學(xué)原理與運(yùn)用測(cè)試卷設(shè)計(jì)

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁(yè)（共=NUMPAGES1*22頁(yè)） 綜合試卷第=PAGE1*22頁(yè)（共=NUMPAGES1*22頁(yè)）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無(wú)關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.光的傳播方式包括：

a.直線傳播

b.曲線傳播

c.震動(dòng)傳播

d.熱輻射傳播

2.光的干涉現(xiàn)象中，以下哪個(gè)條件是必要的？

a.相干光源

b.相似光路

c.相同波長(zhǎng)

d.平行光束

3.下列哪種現(xiàn)象不屬于光的折射？

a.雨后彩虹

b.水中的魚看起來(lái)比實(shí)際位置淺

c.玻璃磚中的光路偏折

d.水中的物體顏色變淺

4.光的衍射現(xiàn)象中，以下哪個(gè)條件是必要的？

a.單色光

b.小孔

c.光柵

d.空氣層

5.下列哪種現(xiàn)象不屬于光的偏振？

a.偏振光

b.偏振片

c.偏振光束

d.偏振效應(yīng)

6.光的反射定律中，以下哪個(gè)條件是必要的？

a.法線

b.入射角

c.反射角

d.入射光束

7.光的色散現(xiàn)象中，以下哪個(gè)條件是必要的？

a.不同波長(zhǎng)

b.不同頻率

c.不同折射率

d.不同速度

8.下列哪種現(xiàn)象不屬于光的干涉條紋？

a.明紋

b.暗紋

c.光斑

d.虛像

答案及解題思路：

1.答案：a,d

解題思路：光的傳播方式中，光沿直線傳播（a）和熱輻射傳播（d）是已知的，曲線傳播（b）通常與光的折射有關(guān)，而震動(dòng)傳播（c）是描述波的傳播方式，不是光。

2.答案：a,c

解題思路：干涉現(xiàn)象發(fā)生需要相干光源（a），且光源的波長(zhǎng)相同（c），相似光路和平行光束是輔助條件。

3.答案：c

解題思路：光的折射是光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)改變傳播方向的現(xiàn)象。雨后彩虹、水中的魚看起來(lái)淺、水中的物體顏色變淺都涉及光的折射。

4.答案：a,b

解題思路：衍射現(xiàn)象要求光波遇到障礙物或通過(guò)小孔時(shí)發(fā)生偏折（a,b）。光柵（c）用于光的衍射實(shí)驗(yàn)，空氣層（d）不是必要條件。

5.答案：d

解題思路：偏振現(xiàn)象涉及偏振光（a）、偏振片（b）、偏振光束（c）以及它們產(chǎn)生的偏振效應(yīng)（d）。

6.答案：a,b,c

解題思路：光的反射定律指出反射角等于入射角（b,c），且以法線（a）為參考。

7.答案：a,c

解題思路：色散是由于不同波長(zhǎng)的光在同一介質(zhì)中傳播速度不同（a,c）導(dǎo)致的，與頻率（b）和速度（d）無(wú)直接關(guān)系。

8.答案：d

解題思路：光的干涉條紋是由光波的相長(zhǎng)和相消干涉形成的，包括明紋（a）和暗紋（b），光斑（c）與干涉條紋無(wú)關(guān)。虛像（d）是由透鏡或凹面鏡等光學(xué)元件產(chǎn)生的，與干涉現(xiàn)象無(wú)關(guān)。二、填空題1.光的干涉現(xiàn)象中，當(dāng)兩束光相遇時(shí)，若它們的光程差為奇數(shù)倍的波長(zhǎng)，則干涉結(jié)果為相消干涉。

2.光的衍射現(xiàn)象中，當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相比時(shí)，會(huì)出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象。

3.光的偏振現(xiàn)象中，當(dāng)光波經(jīng)過(guò)偏振片時(shí)，其振動(dòng)方向變?yōu)榕c偏振片的透振方向一致。

4.光的反射定律中，入射角與反射角的關(guān)系為入射角等于反射角。

5.光的色散現(xiàn)象中，不同波長(zhǎng)的光在通過(guò)介質(zhì)時(shí)，其折射率不同。

6.光的干涉條紋中，明紋對(duì)應(yīng)光程差為零或偶數(shù)倍的波長(zhǎng)。

7.光的衍射條紋中，明紋的寬度與光的波長(zhǎng)成正比。

8.光的偏振現(xiàn)象中，兩個(gè)偏振片之間當(dāng)夾角為0°時(shí)，透射光強(qiáng)度最大。

答案及解題思路：

答案：

1.相消干涉

2.明顯的衍射

3.與偏振片的透振方向一致

4.入射角等于反射角

5.不同

6.為零或偶數(shù)倍的波長(zhǎng)

7.光的波長(zhǎng)

8.0°

解題思路：

1.當(dāng)兩束光的光程差為奇數(shù)倍的波長(zhǎng)時(shí)，兩束光的相位差為π的奇數(shù)倍，導(dǎo)致光波相互抵消，形成相消干涉。

2.當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，光波會(huì)繞過(guò)障礙物傳播，產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。

3.偏振片只能允許與其透振方向一致的光振動(dòng)通過(guò)，因此光波經(jīng)過(guò)偏振片后，其振動(dòng)方向變?yōu)榕c偏振片的透振方向一致。

4.根據(jù)光的反射定律，入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，且入射角等于反射角。

5.不同波長(zhǎng)的光在通過(guò)介質(zhì)時(shí)，由于介質(zhì)的折射率與光的波長(zhǎng)有關(guān)，因此不同波長(zhǎng)的光折射率不同，導(dǎo)致光的色散現(xiàn)象。

6.明紋對(duì)應(yīng)光程差為零或偶數(shù)倍的波長(zhǎng)，即兩束光波相位差為2π的整數(shù)倍，導(dǎo)致光波相長(zhǎng)干涉。

7.明紋的寬度與光的波長(zhǎng)成正比，因?yàn)檠苌錀l紋的間距與波長(zhǎng)有關(guān)。

8.兩個(gè)偏振片之間當(dāng)夾角為0°時(shí)，兩片偏振片的透振方向相同，允許最大強(qiáng)度的光通過(guò)。三、判斷題1.光在同一種介質(zhì)中傳播速度是恒定的。（）

2.光的干涉現(xiàn)象可以用來(lái)制作高精度的測(cè)量工具。（）

3.光的衍射現(xiàn)象可以用來(lái)制作光纖通信設(shè)備。（）

4.光的偏振現(xiàn)象可以用來(lái)制作液晶顯示屏。（）

5.光的反射定律適用于所有類型的反射現(xiàn)象。（）

6.光的色散現(xiàn)象可以用來(lái)制作棱鏡。（）

7.光的干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。（）

8.光的衍射條紋的寬度與光的波長(zhǎng)成反比。（）

答案及解題思路：

1.錯(cuò)誤。光在同一種介質(zhì)中傳播速度并非恒定，會(huì)受到介質(zhì)溫度和壓力等因素的影響。

2.正確。光的干涉現(xiàn)象可以用來(lái)制作高精度的測(cè)量工具，如干涉儀。

3.錯(cuò)誤。光纖通信設(shè)備主要利用光的全反射原理，而非衍射現(xiàn)象。

4.正確。液晶顯示屏利用光的偏振現(xiàn)象來(lái)控制顯示效果。

5.正確。光的反射定律適用于所有類型的反射現(xiàn)象，包括鏡面反射和漫反射。

6.正確。光的色散現(xiàn)象可以用來(lái)制作棱鏡，通過(guò)棱鏡的色散效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光的分光。

7.正確。光的干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比，這是干涉條紋間距公式中的關(guān)鍵因素。

8.錯(cuò)誤。光的衍射條紋的寬度與光的波長(zhǎng)成正比，而非成反比。這是衍射條紋寬度公式中的關(guān)鍵因素。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述光的干涉現(xiàn)象。

光的干涉現(xiàn)象是指當(dāng)兩束或多束相干光波相遇時(shí)，它們?cè)诳臻g中某些點(diǎn)相互加強(qiáng)，而在另一些點(diǎn)相互減弱，形成明暗相間的干涉條紋。這是由于光波的相位差引起的。

2.簡(jiǎn)述光的衍射現(xiàn)象。

光的衍射現(xiàn)象是指當(dāng)光波通過(guò)一個(gè)孔徑或繞過(guò)一個(gè)障礙物時(shí)，光波會(huì)發(fā)生彎曲，并在孔徑或障礙物后面形成明暗相間的衍射條紋。這是由于光波具有波動(dòng)性質(zhì)，能夠繞過(guò)障礙物傳播。

3.簡(jiǎn)述光的偏振現(xiàn)象。

光的偏振現(xiàn)象是指光波在傳播過(guò)程中，其電場(chǎng)矢量振動(dòng)的方向被限制在某一特定方向上。這種現(xiàn)象可以通過(guò)偏振片來(lái)實(shí)現(xiàn)，偏振片能夠選擇性地透過(guò)某一方向的振動(dòng)分量。

4.簡(jiǎn)述光的反射定律。

光的反射定律指出，入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)，且入射角等于反射角。

5.簡(jiǎn)述光的色散現(xiàn)象。

光的色散現(xiàn)象是指不同頻率的光波在通過(guò)介質(zhì)時(shí)，由于折射率不同，導(dǎo)致光波在介質(zhì)中傳播速度不同，從而形成光的分散現(xiàn)象。例如白光通過(guò)三棱鏡后分解成七彩光。

6.簡(jiǎn)述光的干涉條紋的特點(diǎn)。

光的干涉條紋具有以下特點(diǎn)：明暗相間、等間距、等寬度；條紋間距隨光源的波長(zhǎng)增加而增加；條紋間距與光源到屏幕的距離成反比。

7.簡(jiǎn)述光的衍射條紋的特點(diǎn)。

光的衍射條紋具有以下特點(diǎn)：明暗相間、等間距、等寬度；條紋間距隨光源的波長(zhǎng)增加而增加；條紋間距與障礙物的大小和光源到屏幕的距離有關(guān)。

8.簡(jiǎn)述光的偏振效應(yīng)的應(yīng)用。

光的偏振效應(yīng)在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如：

（1）攝影：使用偏振鏡消除水面反光，提高照片質(zhì)量；

（2）液晶顯示：利用液晶的光學(xué)各向異性實(shí)現(xiàn)圖像顯示；

（3）光纖通信：利用偏振光傳輸信息，提高通信速率。

答案及解題思路：

1.答案：光的干涉現(xiàn)象是指兩束或多束相干光波相遇時(shí)，在空間中某些點(diǎn)相互加強(qiáng)，而在另一些點(diǎn)相互減弱，形成明暗相間的干涉條紋。解題思路：理解光的干涉現(xiàn)象的定義，掌握干涉條紋的形成原因。

2.答案：光的衍射現(xiàn)象是指光波通過(guò)一個(gè)孔徑或繞過(guò)一個(gè)障礙物時(shí)，光波發(fā)生彎曲，并在孔徑或障礙物后面形成明暗相間的衍射條紋。解題思路：理解光的衍射現(xiàn)象的定義，掌握衍射條紋的形成原因。

3.答案：光的偏振現(xiàn)象是指光波在傳播過(guò)程中，其電場(chǎng)矢量振動(dòng)的方向被限制在某一特定方向上。解題思路：理解光的偏振現(xiàn)象的定義，掌握偏振片的作用。

4.答案：光的反射定律指出，入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)，且入射角等于反射角。解題思路：理解光的反射定律，掌握入射角和反射角的關(guān)系。

5.答案：光的色散現(xiàn)象是指不同頻率的光波在通過(guò)介質(zhì)時(shí)，由于折射率不同，導(dǎo)致光波在介質(zhì)中傳播速度不同，從而形成光的分散現(xiàn)象。解題思路：理解光的色散現(xiàn)象的定義，掌握光的分散原因。

6.答案：光的干涉條紋具有以下特點(diǎn)：明暗相間、等間距、等寬度；條紋間距隨光源的波長(zhǎng)增加而增加；條紋間距與光源到屏幕的距離成反比。解題思路：理解光的干涉條紋的特點(diǎn)，掌握條紋間距與波長(zhǎng)、距離的關(guān)系。

7.答案：光的衍射條紋具有以下特點(diǎn)：明暗相間、等間距、等寬度；條紋間距隨光源的波長(zhǎng)增加而增加；條紋間距與障礙物的大小和光源到屏幕的距離有關(guān)。解題思路：理解光的衍射條紋的特點(diǎn)，掌握條紋間距與波長(zhǎng)、距離、障礙物大小的關(guān)系。

8.答案：光的偏振效應(yīng)在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如攝影、液晶顯示、光纖通信等。解題思路：了解光的偏振效應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域，掌握相關(guān)應(yīng)用原理。五、論述題1.論述光的干涉現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的干涉現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著廣泛的應(yīng)用，一些具體的應(yīng)用實(shí)例：

雙縫干涉實(shí)驗(yàn)：用于測(cè)量光的波長(zhǎng)，是光學(xué)基本實(shí)驗(yàn)之一。

邁克爾遜干涉儀：用于精確測(cè)量光程差，常用于測(cè)量折射率和相對(duì)速度。

法布里珀羅干涉儀：用于高精度測(cè)量光的波長(zhǎng)和頻率。

激光干涉測(cè)量技術(shù)：在精密測(cè)量、天文觀測(cè)等領(lǐng)域有重要作用。

解題思路：

首先簡(jiǎn)要介紹光的干涉現(xiàn)象的基本原理，然后列舉具體的應(yīng)用實(shí)例，結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明干涉現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要作用。

2.論述光的衍射現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的衍射現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用包括：

單縫衍射實(shí)驗(yàn)：用于研究光的波動(dòng)性質(zhì)，測(cè)量光的波長(zhǎng)。

圓孔衍射實(shí)驗(yàn)：研究光的衍射極限，理解衍射現(xiàn)象。

光柵衍射實(shí)驗(yàn)：用于光譜分析，是光譜學(xué)的基礎(chǔ)。

偏振片衍射實(shí)驗(yàn)：研究光的偏振和相位變化。

解題思路：

首先闡述光的衍射現(xiàn)象的基本原理，接著列舉具體的應(yīng)用案例，分析衍射現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用。

3.論述光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用有：

偏振片實(shí)驗(yàn)：用于研究光的偏振狀態(tài)，是偏振光學(xué)的基石。

攝影技術(shù)中的偏振濾鏡：用于消除或增強(qiáng)特定方向的反射光，提高圖像質(zhì)量。

激光技術(shù)中的偏振控制：用于激光的相干性和穩(wěn)定性控制。

光學(xué)材料研究：研究偏振光與光學(xué)材料相互作用，開(kāi)發(fā)新型光學(xué)材料。

解題思路：

首先介紹光的偏振現(xiàn)象的基本原理，然后列舉具體應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明偏振現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要性。

4.論述光的反射定律在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的反射定律在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用包括：

棱鏡分光實(shí)驗(yàn)：通過(guò)反射和折射現(xiàn)象，研究光的色散。

光的反射測(cè)量：測(cè)量反射角度，計(jì)算折射率。

光學(xué)器件設(shè)計(jì)：如反射鏡、棱鏡等光學(xué)元件的設(shè)計(jì)與制造。

解題思路：

首先闡述光的反射定律的基本內(nèi)容，然后結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明反射定律在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

5.論述光的色散現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的色散現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用有：

光譜分析：通過(guò)色散現(xiàn)象分析物質(zhì)的組成。

光學(xué)儀器設(shè)計(jì)：如光譜儀、棱鏡分光計(jì)等。

光學(xué)材料研究：開(kāi)發(fā)具有特定色散特性的光學(xué)材料。

解題思路：

首先解釋光的色散現(xiàn)象的基本原理，然后列舉具體的應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明色散現(xiàn)象在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的價(jià)值。

6.論述光的干涉條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的干涉條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用包括：

波長(zhǎng)測(cè)量：通過(guò)干涉條紋間距測(cè)量光的波長(zhǎng)。

相位測(cè)量：通過(guò)干涉條紋的變化測(cè)量相位變化。

光學(xué)元件質(zhì)量檢測(cè)：通過(guò)干涉條紋的穩(wěn)定性判斷光學(xué)元件的質(zhì)量。

解題思路：

首先介紹干涉條紋的形成原理，然后列舉應(yīng)用實(shí)例，分析干涉條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用。

7.論述光的衍射條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的衍射條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用有：

波長(zhǎng)測(cè)量：通過(guò)衍射條紋間距測(cè)量光的波長(zhǎng)。

材料分析：通過(guò)衍射條紋判斷材料的結(jié)構(gòu)。

光學(xué)元件設(shè)計(jì)：如衍射光柵的設(shè)計(jì)。

解題思路：

首先闡述衍射條紋的形成原理，然后列舉具體應(yīng)用案例，說(shuō)明衍射條紋在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值。

8.論述光的偏振效應(yīng)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

答案：

光的偏振效應(yīng)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用包括：

偏振光測(cè)量：通過(guò)偏振效應(yīng)測(cè)量光的偏振狀態(tài)。

攝影技術(shù)：使用偏振濾鏡改善圖像質(zhì)量。

光學(xué)器件設(shè)計(jì)：如偏振器、波片等。

解題思路：

首先介紹偏振效應(yīng)的基本原理，然后列舉應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明偏振效應(yīng)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要性。六、計(jì)算題1.一束光在空氣中的波長(zhǎng)為600nm，當(dāng)它進(jìn)入水中時(shí)，求其波長(zhǎng)。

解答：

光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，其頻率不變，但波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)波長(zhǎng)和光速的關(guān)系λ=v/ν，其中v是光速，ν是光的頻率。

在空氣中的光速大約為3×10^8m/s，在水中的光速大約為2.25×10^8m/s（水的折射率約為1.33）。

所以，光在空氣中的波長(zhǎng)λ_air=600nm=600×10^9m。

根據(jù)公式λ_water=λ_air(n_air/n_water)，其中n_air和n_water分別是空氣和水的折射率。

λ_water=600×10^9m(1/1.33)≈450.15nm。

2.某一偏振片的光透過(guò)率為50%，當(dāng)另一偏振片與之垂直放置時(shí)，求透射光的光強(qiáng)。

解答：

根據(jù)馬呂斯定律，當(dāng)兩偏振片之間的夾角為90°（即垂直放置）時(shí)，透射光的光強(qiáng)I=I0cos^2(θ)，其中I0是入射光的光強(qiáng)，θ是兩偏振片之間的夾角。

由于兩偏振片垂直，θ=90°，cos(90°)=0，因此透射光的光強(qiáng)I=I0cos^2(90°)=0。

3.一束光從空氣射入水中，入射角為30°，求其折射角。

解答：

使用斯涅爾定律n_airsin(θ_air)=n_watersin(θ_water)，其中n_air和n_water是空氣和水的折射率，θ_air和θ_water分別是入射角和折射角。

已知n_air≈1，n_water≈1.33，θ_air=30°。

代入公式得到1sin(30°)=1.33sin(θ_water)。

解得sin(θ_water)≈0.435。

θ_water≈arcsin(0.435)≈26.15°。

4.一束光通過(guò)一個(gè)直徑為0.1mm的圓孔，求其衍射條紋的寬度。

解答：

衍射條紋的寬度可以用公式Δy=(2λL)/d，其中λ是光的波長(zhǎng)，L是屏幕與圓孔的距離，d是圓孔的直徑。

假設(shè)L為無(wú)窮遠(yuǎn)，則Δy≈λ/d。

已知λ=600nm=600×10^9m，d=0.1mm=0.1×10^3m。

Δy≈600×10^9m/(0.1×10^3m)=0.006m=6mm。

5.一束光通過(guò)一個(gè)光柵，光柵常數(shù)d=1μm，入射光波長(zhǎng)λ=600nm，求衍射條紋的級(jí)數(shù)。

解答：

根據(jù)光柵衍射公式dsin(θ)=mλ，其中d是光柵常數(shù)，θ是衍射角，m是衍射級(jí)數(shù)，λ是入射光波長(zhǎng)。

當(dāng)sin(θ)=1時(shí)，即θ=90°，衍射級(jí)數(shù)m最大。

m=d/λ。

已知d=1μm=1×10^6m，λ=600nm=600×10^9m。

m=(1×10^6m)/(600×10^9m)≈1.67。

因此，衍射級(jí)數(shù)m為2（取整數(shù)部分）。

6.一束光通過(guò)兩個(gè)偏振片，偏振片之間的夾角為30°，求透射光的光強(qiáng)。

解答：

根據(jù)馬呂斯定律，I=I0cos^2(θ)，其中I0是入射光的光強(qiáng)，θ是兩個(gè)偏振片之間的夾角。

假設(shè)入射光的光強(qiáng)I0為100%，夾角θ=30°。

I=100%cos^2(30°)≈100%0.6=.6%。

7.一束光從空氣射入水中，入射角為30°，求其折射率。

解答：

使用斯涅爾定律n_airsin(θ_air)=n_watersin(θ_water)。

已知n_air≈1，θ_air=30°，θ_water未知。

sin(θ_water)=(n_airsin(θ_air))/n_water。

sin(θ_water)=(1sin(30°))/1.33≈0.435。

θ_water≈arcsin(0.435)≈26.15°。

使用折射率公式n_water=n_air(sin(θ_air)/sin(θ_water))。

n_water≈1(sin(30°)/sin(26.15°))≈1.33。

8.一束光通過(guò)一個(gè)透鏡，透鏡焦距為10cm，求其成像距離。

解答：

使用透鏡成像公式1/f=1/d01/di，其中f是透鏡焦距，d0是物距，di是像距。

假設(shè)物距d0為無(wú)窮遠(yuǎn)，那么1/d0=0。

1/f=1/di。

di=1/f=1/10cm=0.1m。

因此，像距di為0.1m。

答案及解題思路：

答案：

1.450.15nm

2.0

3.26.15°

4.6mm

5.2

6..6%

7.1.33

8.0.1m

解題思路：

1.使用波長(zhǎng)與折射率的關(guān)系來(lái)計(jì)算光在水中的波長(zhǎng)。

2.應(yīng)用馬呂斯定律計(jì)算偏振光通過(guò)兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)。

3.利用斯涅爾定律求解折射角。

4.根據(jù)單縫衍射公式計(jì)算圓孔衍射條紋的寬度。

5.應(yīng)用光柵衍射公式計(jì)算衍射條紋的級(jí)數(shù)。

6.依然使用馬呂斯定律來(lái)求解透射光的光強(qiáng)。

7.通過(guò)斯涅爾定律求解從空氣射入水中的折射率。

8.使用透鏡成像公式計(jì)算透鏡的成像距離。七、實(shí)驗(yàn)題1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的干涉現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證光的干涉現(xiàn)象，觀察干涉條紋的形成。

實(shí)驗(yàn)原理：利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察屏幕上的干涉條紋來(lái)驗(yàn)證光的干涉現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備一個(gè)光源、一個(gè)雙縫板、一個(gè)屏幕和一個(gè)光具座。

b.將光源、雙縫板和屏幕依次放置在光具座上，保證光源發(fā)出的光能夠通過(guò)雙縫板。

c.調(diào)整光源和屏幕的距離，觀察屏幕上的干涉條紋。

d.記錄干涉條紋的位置和間距。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的衍射現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證光的衍射現(xiàn)象，觀察光通過(guò)狹縫后的衍射圖樣。

實(shí)驗(yàn)原理：利用單縫衍射實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察屏幕上的衍射圖樣來(lái)驗(yàn)證光的衍射現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備一個(gè)光源、一個(gè)狹縫板、一個(gè)屏幕和一個(gè)光具座。

b.將光源、狹縫板和屏幕依次放置在光具座上，保證光源發(fā)出的光能夠通過(guò)狹縫板。

c.調(diào)整光源和屏幕的距離，觀察屏幕上的衍射圖樣。

d.記錄衍射圖樣的形狀和分布。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的偏振現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證光的偏振現(xiàn)象，觀察偏振光的特性。

實(shí)驗(yàn)原理：利用偏振片和光源，通過(guò)觀察光的偏振效果來(lái)驗(yàn)證光的偏振現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備一個(gè)光源、一個(gè)偏振片和一個(gè)屏幕。

b.將光源、偏振片和屏幕依次放置，保證光源發(fā)出的光能夠通過(guò)偏振片。

c.調(diào)整偏振片的角度，觀察屏幕上的光強(qiáng)度變化。

d.記錄不同角度下的光強(qiáng)度。

4.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的反射定律。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證光的反射定律，觀察入射角和反射角的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)原理：利用平面鏡和光源，通過(guò)觀察入射光和反射光的關(guān)系來(lái)驗(yàn)證光的反射定律。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備一個(gè)光源、一個(gè)平面鏡和一個(gè)量角器。

b.將光源、平面鏡和量角器依次放置，保證光源發(fā)出的光能夠照射到平面鏡上。

c.調(diào)整光源的角度，觀察入射光和反射光的角度關(guān)系。

d.記錄入射角和反射角的大小。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的色散現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證光的色散現(xiàn)象，觀察不同顏色光的折射情況。

實(shí)驗(yàn)原理：利用三棱鏡和光源，通過(guò)觀察不同顏色光的折射情況來(lái)驗(yàn)證光的色散現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備一個(gè)光源、一個(gè)三棱鏡和一個(gè)屏幕。

b.將光源、三棱鏡和屏幕依次放置，保證光源發(fā)出的光能夠通過(guò)三棱鏡。

c.調(diào)整光源的角度，觀察屏幕上的色散圖樣。

d.記錄不同顏色光的折射角度。

6.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的干涉條紋的特點(diǎn)。