物理光学期末考试试卷2答案
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一、填空题(每小题3分,总共24分)1.玻璃的折射率为n=1.5,光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为_________;光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为_________。
2. 在双缝杨氏干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e。
波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差为_________。
3. 如图所示,左图是干涉法检查平面示意图,右图是得到的干涉图样,则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。
4. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现(即缺级),那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为_________。
5. 波长为λ=600nm的单色光垂直入射于光栅常数d=1.8×10-4 cm的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为_________。
6.在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。
①沿光轴传播时,它们的传播速度是_______的;②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的。
7.对于观察屏轴上P0点,设光阑包含10个波带,让奇数波带通光,而偶数波带不通光,则P0点的光强约为光阑不存在时的_________倍。
8. 光栅方程的普遍形式为________________。
二、简答题(每小题6分,总共36分)1. 何谓复色波的群速度?何谓复色波的相速度?什么介质中复色波的群速度大于其相速度?什么介质中复色波的群速小于其相速度?2.简述光波的相干条件。
3. 汽车两前灯相距1.2m ,设灯光波长为 λ=600nm ,人眼瞳孔直径为D =5mm 。
试问:对迎面而来的汽车,离多远能分辨出两盏亮灯?4. 一束线偏振光垂直于晶面射入负单轴晶体后,分解成o 光和e 光,传播速度快的是o 光还是e 光?为什么?5. 简述法拉第效应及其不可逆性。
1单选(2分)在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹。
若在两缝后放一个偏振片,则得分/总分•A.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱•B.无干涉条纹•C.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强•D.干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱正确答案:A你没选择任何选项2单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:A你没选择任何选项3单选(2分)用单色光做杨氏双缝实验,如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上,此时中央明纹的位置将:得分/总分•A.向上平移,且间距改变•B.向上平移,且条纹间距不变•C.不移动,但条纹间距改变•D.向下平移,且条纹间距不变正确答案:D你没选择任何选项4单选(2分)关于普通光源,下列说法中正确的是:得分/总分•A.普通光源同一点发出的光是相干光•B.利用普通光源可以获得相干光•C.两个独立的普通光源如果频率相同,也可构成相干光源。
•D.两个独立的普通光源发出的光是相干光正确答案:B你没选择任何选项5单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:A你没选择任何选项6单选(2分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:C你没选择任何选项7单选(2分)严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时,干涉圆环的半径将:得分/总分•A.不变•B.变大•C.消失•D.变小正确答案:B你没选择任何选项8单选(2分)有两个几何形状完全相同的劈尖:一个由空气中的玻璃形成,一个由玻璃中的空气形成。
当用相同的单色光分别垂直照射它们时,从入射光方向观察到干涉条纹间距得分/总分•A.两劈尖干涉条纹间距相同•B.玻璃劈尖干涉条纹间距较大•C.空气劈尖干涉条纹间距较大•D.已知条件不够,难以判断正确答案:C你没选择任何选项9单选(2分)在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为的方向上,若单缝处波面可分成4个半波带,则缝宽度a等于得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项10单选(2分)设星光的有效波长为550 nm ,用一台物镜直径为1.20 m的望远镜观察双星时,能分辨的双星的最小角间隔是得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项11单选(2分)波长为550nm的单色光垂直入射到光栅常数为的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为得分/总分•A.1•B.2•C.4•D.3正确答案:A你没选择任何选项1/3•C.1•D.1/4;正确答案:A你没选择任何选项13单选(2分)光强为的线偏振光通过偏振片P,如果P的偏振化方与线偏振光的振动振方向夹角为30度,则光通过P后的光强为.得分/总分•A.3/4利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长。
<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度 D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的2倍倍倍倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V0> Ve,n<neB.正晶体,V0> Ve, n.> neC.负晶体,V0< Ven.> neD.正晶体,V0< Ve, n> ne二.填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为 ,则此单色光的波长为① mm2.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为②3.用镜头焦距为50mm的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为×106m,离地球距离为×108m,则底片上月球像的直径为③ mm4.一焦距为-60mm的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为平凸透镜前面120mm处,则系统的有效焦距为④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7.已知某玻璃的折射率为,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦ 8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30?转到45?,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四. 试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f ?=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=和n 4=. 1与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 3 n 4的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠? 二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0?, 90? 的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e =, n o =.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/( φ1φ2)C.两透镜之间的距离?d<(φ1+φ2)/( φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大,波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A.e光主平面一定在入射面内B.e光主平面与e光的振动方向垂直C.O光主平面与O光振动方向平行D.O光主平面是O光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1.如果法布里珀罗干涉仪两反射面之间的距离为,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为①2.在一个折射率为的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm的光产生相消干涉,而波长为700nm的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为② nm3.一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为③4.双凸透镜的折射率为,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在④ cm处5.一波长为624nm的平面波垂直地照射到半径为2.09mm的圆孔上, 用一与孔相距1m的屏截断衍射花样,则发现中心点出现⑤6.单色平行光垂直地入射到一缝距d为的双缝上,在缝后距其为D处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为,如果原来D>>d,现将幕移到后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’为 ,则光波波长为⑥ um7.有一厚度为5cm,极板间距离为1mm的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间,其中所盛液体的K为1410-⨯2V2。
光学教程期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯2. 以下哪个现象不属于光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 光的衍射C. 光的反射D. 光的折射3. 光的偏振现象说明了光是:A. 横波B. 纵波C. 无偏振光D. 非极化光4. 以下哪个选项不是光的衍射现象?A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 光的全反射D. 光栅衍射5. 光的色散现象是由于:A. 光的波长不同B. 光的速度不同C. 光的频率不同D. 光的强度不同6. 以下哪个现象不属于光的折射现象?A. 光的折射定律B. 光的全反射C. 光的色散D. 光的透镜成像7. 光的全反射现象发生在:A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从真空射向介质D. 光从介质射向真空8. 光的衍射极限是指:A. 衍射图样的清晰度B. 衍射图样的亮度C. 衍射图样的对比度D. 衍射图样的分辨率9. 光的干涉条纹间距与以下哪个因素有关?A. 光源的强度B. 光源的频率C. 光源的波长D. 光源的极化10. 以下哪个选项是光的偏振现象的应用?A. 激光切割B. 激光测距C. 偏振太阳镜D. 激光通信二、填空题(每空2分,共20分)11. 光的干涉条件是两束光的频率必须________。
12. 光的衍射现象可以通过________来观察。
13. 光的偏振现象可以通过________来观察。
14. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时,且入射角大于________。
15. 光的色散现象可以通过________来观察。
16. 光的折射定律是由________提出的。
17. 光的偏振现象说明了光是________波。
18. 光的干涉条纹间距与光源的________有关。
19. 光的衍射极限是指衍射图样的________。
20. 光的偏振现象的应用之一是________。
物理光学试题库与答案1(须给出必要的计算过程和绘图)1.(6分) 若波的相速为,A为常数,求波的群速?答:2.(6分) 已知腔长为 60 厘米的 He-Ne 激光器的激活介质本身的谱线半值宽度为 1300MHz,激活介质的折射率为 1.0,求输出激光的频谱中包含的纵模个数?答:,,L=60cm,3.(6分) 空腔辐射器处于某一温度时,,若该辐射器的温度增高到使其黑体辐射本领增加一倍时,将变为多少?答:,,,,4.(8分) 若冰洲石晶体的光轴方向为如图所示的虚线方向,用惠更斯作图法确定入射到该晶体上的一束平行光在晶体中的双折射情况?答:双折射情况如图所示:5.(10分)用单色平行光垂直照射菲涅耳衍射屏,衍射屏对波前作如图所示遮挡,b 是衍射屏中心到相应场点 P 处的光程,求垂直衍射屏的中心轴上此场点 P 处的光强与自由传播时的光强之比?答:( 1)用矢量作图法。
如图:,自由传播时,,所以。
( 2)衍射屏相当于半面被遮挡,所以有,。
6.(10分) 如图所示,两块 4 厘米长的透明薄玻璃平板,一边接触,另一边夹住一根圆形金属细丝,波长为 5890A 0 的钠黄光垂直照射平板,用显微镜从玻璃板上方观察干涉条纹。
(1)若测得干涉条纹的间距为 0.1 毫米,求细丝直径 d 的值?(2)当细丝的温度变化时,从玻璃中央的固定点 A 处观察到干涉条纹向背离交棱的方向移动了 5 个条纹,则细丝是膨胀还是收缩了,温度变化后细丝直径的变化量是多少?答:( 1)( 2)干涉条纹向背离交棱的方向移动是干涉条纹间距变宽的结果,由可知,是两块平板间距(夹角)变小了,说明细丝收缩,直径变小了。
细丝直径的变化量是7.(12)如图所示,一列波长为、在 X-Z 平面沿与 Z 轴夹角为的方向传播的平面波,与一列源点在轴上、距坐标原点为、波长也为的球面波在傍轴条件下干涉,求在Z=0 的平面上干涉条纹的形状和间距?答:干涉条纹的形状为:圆形干涉条纹,圆心在处。
光 学 期末考试卷(甲)一、填空(共26分,每空2分)1、实像和虚像的区别是 。
2、波的 现象是横波区别于纵波的一个主要特征。
3、一个放大倍数为5×的放大镜,其焦距为 厘米。
4、波长为20nm 的紫外光光子的能量为 焦耳。
5、根据表中的每步观察到的现象,填出偏振光的检验结论。
6.欲制一架放大本领M=-100的开普勒天文望远镜,如用一只1f '=100cm 的凸透镜作物镜,则目镜的焦距为 。
7、光导纤维是利用光的 原理制成的传光玻璃丝。
二、选择题(每题4分)1、浸没在油(n=1.10)中的有机玻璃(n=1.50)的临界角是[ ]A 、 )50.110.1(sin 1-=c i B 、 50.110.1=c iC 、 )10.150.1(1-=tg i cD 、 )50.110.1(1-=tg i c2、由凸面镜构成的像相对于物通常是[ ]A、倒立虚象B、倒立实象C、缩小的正立虚象D、放大的虚象3、显微镜由焦距为30mm的物镜和焦距为5mm的目镜构成,镜筒的有效长度为0.2m,则该显微镜的放大本领为[ ]A、333B、286C、185D、1204、杨氏实验装置中,两狭缝的间距为0.10cm,在80.0cm远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm,则照亮狭缝的光波波长应为[ ]A、400nmB、500nmC、600nmD、700nm5、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置,并从上向下观察,观察到有许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点为[ ]A、接触点是明的,明暗条纹是等距离的同心圆环B、接触点是明的,明暗条纹是不等距离的同心圆环C、接触点是暗的,明暗条纹是等距离的同心圆环D、接触点是暗的,明暗条纹是不等距离的同心圆环6、两相干光的强度均为I,干涉产生的最大光强为[ ]A、IB、2IC、3ID、4I7、将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝,若对应于衍射图样的第一最小位置的衍射角θ=30o,试问缝宽b的大小等于[ ]A、λ/2B、λC、2λD、3λ8、在杨氏实验中,如果两狭缝的间距加倍,则干涉图样中相邻明条纹的间距[ ]A、加倍B、为原来的四倍C、为原来的二分之一D、为原来的四分之一三、作图题(每题4分)1、已知凸面镜的焦点F以及物AB的位置,求像的位置与大小。
I 入射光 P 振动方向eλn 1 n 2 n 3一、填空题(每小题4分,总共24分)1.玻璃的折射率为n =1.5,光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为________;光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为________。
2.如图所示,左图是干涉法检查平面示意图,右图是得到的干涉图样,则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。
(填“上凸”或“下凹”)3. 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面 反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且n 1>n 2>n 3,λ1 为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为。
4. 在单缝夫琅和费衍射的观测中:①令单缝在纸面内垂直透镜的光轴上、下移动,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”);②令光源垂直透镜的光轴上、下移动时,屏上的衍射图样改变(填“是”或“否”)。
5. 在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。
①沿光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”);②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”)。
6.如图所示,当偏振片P 旋转一周时,①若I 不变,则入射光是_______;②若I 变,并且有消光现象,则入射光是_______;③若I 变,但是无消光现象, 则入射光是_______。
二、简答题(每小题6分,总共36分)1.汽车两前灯相距1.2m ,设灯光波长为λ=600nm ,人眼瞳孔直径为D =5mm 。
试问:对迎面而来的汽车,离多远能分辨出两盏亮灯?2. 一束波长为λ=500nm 的平行光束在空气中传播,若在与光束垂直的方向上插入一个透明薄片,薄片厚度d =0.01mm ,折射率n =1.5。
试问:插入薄片后引起的光程和相位变化分别为多少?3. 某线偏振光在真空中的波长为λ=589nm ,垂直入射到方解石上,晶体的光轴与表面平行,已知方解石晶体的主折射率为n o =1.658,n e =1.486。
物理光学试题及答案初中一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 m/s2. 以下哪种现象不属于光的折射现象?()A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子D. 水中物体看起来位置偏高3. 光的三原色是()。
A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、绿、黄4. 镜面反射与漫反射的主要区别在于()。
A. 反射光的强度B. 反射光的方向C. 反射光的颜色D. 反射光的亮度5. 以下哪个选项不是光的直线传播现象?()A. 小孔成像B. 激光准直C. 影子的形成D. 光的折射6. 光年是()。
A. 光在一年内传播的距离B. 光在一分钟内传播的距离C. 光在一秒内传播的距离D. 光在一小时内传播的距离7. 以下哪种现象是光的反射现象?()A. 光的折射B. 光的衍射C. 光的散射D. 光的全反射8. 以下哪种颜色的光波长最长?()A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光9. 以下哪种现象是光的干涉现象?()A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 光的反射D. 光的折射10. 以下哪种现象不属于光的衍射现象?()A. 光绕过障碍物B. 光通过小孔C. 光通过狭缝D. 光的反射二、填空题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度约为__________ m/s。
2. 光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角__________入射角。
3. 光的三原色混合可以得到白色光,而颜料的三原色混合可以得到__________。
4. 镜面反射的光线是__________的,而漫反射的光线是__________的。
5. 光的直线传播现象包括__________、影子的形成和日食、月食等。
6. 光年是光在一年内传播的距离,其数值约为__________ km。
光学教程期末试题及答案第一部分:选择题1. 光的传播速度快慢与下列哪个因素无关?A. 介质B. 光源的频率C. 入射角度D. 温度答案:D2. 在双缝干涉实验中,两个缝的间距增大,观察到的干涉条纹将会发生什么变化?A. 干涉条纹变暗B. 干涉条纹变宽C. 干涉条纹变窄D. 干涉条纹消失答案:B3. 色散是什么现象?A. 光的传播方向改变B. 光的波长范围扩大C. 光的波长因介质不同而改变D. 光的频率偏移答案:C4. 将一块凸透镜放置在物体前方,观察到物体变大且正立。
这是什么类型的透镜?A. 凸透镜B. 凹透镜C. 凸透镜和凹透镜皆可D. 无法确定答案:A5. 下列哪个物理量与光强有关?A. 入射角B. 波长C. 电场振幅D. 频率答案:C第二部分:简答题1. 解释什么是光的全反射,并且列出产生全反射的条件。
答案:当光由光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,光将完全发生反射,不会透射入光疏介质。
产生全反射的条件是入射角大于临界角且光从光密介质射向光疏介质。
2. 解释什么是光的干涉,并举例说明。
答案:光的干涉是指两个或多个光波相遇时产生的叠加效应。
其中,干涉分为构成和破坏干涉两种。
构成干涉是指光波相位差恒定或者只随空间变化而变化产生干涉,例如双缝干涉和杨氏双缝干涉。
破坏干涉是指光波相位差随时间变化产生干涉,例如薄膜干涉和牛顿环干涉。
3. 简述什么是光的偏振,并给出一个光的偏振实例。
答案:光的偏振是指光波在特定方向上振动的现象。
光波中的电场矢量可以在垂直于光传播方向的平面内振动,以及沿着光传播方向振动。
垂直于光传播方向的方向称为偏振方向。
光的偏振可以通过偏振片实现。
当线偏振光通过垂直于振动方向的偏振片时,只有与偏振方向一致的光能透过,其他方向上的光将被吸收。
第三部分:计算题1. 一束波长为500nm的光正入射到折射率为1.5的介质中,求入射角和折射角。
答案:根据折射定律 n1 * sin(入射角) = n2 * sin(折射角),代入已知数据,可得:sin(入射角) = (1.5/1) * sin(折射角)sin(入射角) = 1.5 * sin(折射角)使用三角函数表,可得 sin(折射角) = sin^-1(500nm / 1.5 * 500nm) ≈ 0.342因此,入射角≈ sin^-1(1.5 * 0.342) ≈ 34.36°,折射角≈ sin^-1(0.342) ≈ 20.72°2. 一束光线从空气中射入折射率为1.6的玻璃,入射角为30°。
大学物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象是由于光波的:A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案:D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质?A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案:C3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案:A4. 光的双缝干涉实验中,当缝间距增加时,干涉条纹的间距将:A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案:D6. 光的全反射现象发生时,光的入射角必须:A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案:B7. 光的衍射现象表明光具有:A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案:B8. 光的多普勒效应是指:A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案:B9. 光的波长越长,其频率:A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案:B10. 光的色散现象是由于:A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 光的干涉现象中,两束相干光波的相位差为________时,会产生干涉加强。
答案:0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直,说明光是________波。
答案:横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案:成反比4. 在光的双缝干涉实验中,若两缝间距为d,屏幕到缝的距离为L,则干涉条纹间距为________。
答案:λL/d5. 光的全反射发生时,光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角,临界角的计算公式为________。
答案:sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中,当光源向观察者移动时,观察到的光频率会________。
答案:增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同,导致________。
考题2评分标准一、填空题(每空1分,共10分)1. D λ/d (1分);变大(1分)2. 凹(1分);200度(1分)3. 菲涅耳衍射(1分);夫琅禾费衍射(1分)4. r 1+r 2+r 3(1分);n 1r 1+n 2r 2+n 3r 3(1分)5.物方焦点(1分);像方焦点(1分)二、简答题(每小题5分,共10分)1.已知弹性薄片的相速度为p v a=,其中a 是常数,求其群速度。
答:由 ()y p p d v v v d λλ=- 得 2y a v λ= (5分) 2. 两个正交偏振器之间插入一块λ/2波片,强度为I 0的单色光通过这一系统,如果波片绕光的传播方向旋转一周,问将看到几个光强极大值和极小值?并写出光强数值大小。
答:分别将看到4个极大和4个极小值(2分)。
(当波片光轴平行或垂直于起偏器光轴时完全消光,出现极小值。
)光强为0;(当波片光轴与偏振器光轴成45度角时,出现极大。
)光强为I 0/2。
(3分) 三、选择题(每小题3分,共30分)1B (3分);2D (3分);3A (3分);4A (3分);5B (3分);6D (3分);7A (3分); 8B (3分);9A (3分);10D (3分)四、作图题(10分)五、计算题(每小题10分,共40分)1.解: (1) 由公式 0r y d λ∆= 得 550 6.4100.08cm 0.04y -∆=⨯⨯= (5分) (2) 62100.01sin tan 0.04810cm 50y r r d d d r θθ--≈≈===⨯ ()6215228106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯=⨯ (5分) 2.解: s i n d j θλ= d = 24000Å (2分)jN λλ=∆ N = 60000条 (3分), =3, 1,2d j j k b k == b 1=8000 Å, b 1=12000 Å(3分)L =Nd =60000×24000 Å=0.144m (2分)3解:(1) ()()πλπ122+=-k n n d e o (2分) ()()()cm k n n k d e o 31075.21212-⨯⨯+=-+=π (3分) (2) 由(1)可知该波片为λ/2 波片,要透过λ/2 波片的线偏振光的振动面和入射光的振动面垂直即:2θ=90° (2分)得到:θ=π/4 (3分)4.解:分成两半透镜,对称轴仍是PKO ,P 1 ,P 2 构成两相干光源, 相距为d 。
光学练习二答案1.解析A、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象.故A错误.B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样属是利用光折射现象.故B错误.C、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象.故C错误.D、正确故选:C.2.答案BDE3.答案A4.答案BDE5.①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件,所以必须调节单缝与双缝相互平行;[2]在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上,单缝与双缝相互平行后,还必须认真前后微调凸透镜才能使光屏上得到清晰的干涉条纹的图样。
②[3][4]不加滤光片,观察到的是复色光的彩色条纹;根据实际操作易知图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是偏右的。
③[5]根据得相邻亮纹的间距为2.2125mm④[6]由知表达式为带入数据6.设该种材料的临界角为C,则:sinC=1/n,解得C=30°。
如图所示,若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则:∠ADF=30°。
同理,若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射,则:∠CDG=30°。
因此∠FDH=30°。
据几何关系可得:弧FH=×2πR,解得弧FH=πR/6.7.解:设任一光线的入射角为i,折射角为r,光在玻璃中传播的路程是S,半圆柱的半径为R.则光在玻璃中的速度为:v=;由几何知识得:S=2Rcos(90°-r)=2Rsinr,则光在玻璃传播时间为:t===由折射定律得:nsinr=sini则得:t=由题知,入射角i相同,R、c相等,所以时间t相同,tB:tC=1:1.答:tB:tC的值为1:1.。
初二物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A2. 以下哪个现象不是光的折射现象?A. 彩虹B. 影子C. 海市蜃楼D. 看水里的鱼比实际位置浅答案:B3. 光的三原色是哪三种颜色?A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、黄、绿D. 绿、蓝、紫答案:B4. 光的反射定律是?A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 反射角等于入射角D. 反射角等于折射角答案:C5. 以下哪种物质不是透明物体?A. 玻璃B. 水C. 空气D. 木头答案:D6. 光在同种均匀介质中是沿什么方向传播的?A. 直线B. 曲线C. 折线D. 螺旋线答案:A7. 凸透镜对光线有哪种作用?A. 会聚作用B. 发散作用C. 无作用D. 反射作用答案:A8. 以下哪种现象是光的反射?A. 手影B. 光的折射C. 光的衍射D. 光的干涉答案:A9. 光的折射定律是?A. 入射角等于折射角B. 入射角大于折射角C. 入射角小于折射角D. 入射角与折射角无关答案:B10. 以下哪种现象不属于光的直线传播?A. 激光准直B. 日食C. 月食D. 凸透镜成像答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是__________。
答案:3×10^8 m/s2. 光的折射现象包括__________和__________。
答案:海市蜃楼、彩虹3. 光的三原色混合可以得到__________。
答案:白色4. 光的反射定律表明,反射光线、入射光线和__________在同一平面内。
答案:法线5. 透明物体可以__________光线。
答案:透过6. 光在同种均匀介质中沿__________方向传播。
答案:直线7. 凸透镜对光线有__________作用。
一、填空题(每小题2分,总共20分)1、测量不透明电介质折射率的一种方法是,用一束自然光从真空入射电介质表面,当反射光为()时,测得此时的反射角为600,则电介质的折射率为()。
2、若光波垂直入射到折射率为n=1.33的深水,计算在水表面处的反射光和入射光强度之比为()。
3、光的相干性分为()相干性和()相干性,它们分别用()和()来描述。
4、当两束相干波的振幅之比是4和0.2时,干涉条纹对比度分别是()、和()。
5、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.310mm,干涉条纹移动了1250条,则所用的单色光的波长为()。
6、在夫朗禾费单缝衍射实验中,以波长为589nm的钠黄光垂直入射,若缝宽为0.1mm,则第一极小出现在()弧度的方向上。
7、欲使双缝弗琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉亮纹,则缝宽和缝间距需要满足的条件是()。
8、一长度为10cm、每厘米有2000线的平面衍射光栅,在第一级光谱中,在波长500nm附近,能分辨出来的两谱线波长差至少应是()nm。
9、一闪耀光栅刻线数为100条/毫米,用=600nm的单色平行光垂直入射到光栅平面,若第2级光谱闪耀,闪耀角应为多大()。
10、在两个共轴平行放置的透射方向正交的理想偏振片之间,再等分地插入一个理想的偏振片,若入射到该系统的平行自然光强为I0,则该系统的透射光强为()。
二、简答题(每小题4分,总共40分)1、写出在yOz平面内沿与y轴成角的r方向传播的平面波的复振幅。
2、在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置n1=1.4和n2=1.7,但厚度同为d的玻璃片后,原来的中央极大所在点被第5级亮条纹占据。
设=480nm,求玻璃片的厚度d及条纹迁移的方向。
3、已知F-P标准具的空气间隔h=4cm,两镜面的反射率均为89.1%;另一反射光栅的刻线面积为33cm2,光栅常数为1200条/毫米,取其一级光谱,试比较这两个分光元件对=632.8nm红光的分辨本领。
<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为1.337)A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的A.1/2倍B.1倍C.2倍D.4倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体,下列哪种描述是正确的?A.负晶体,V0> V e ,n<n eB.正晶体,V0> V e, n.> n eC.负晶体,V0< V e n.> n eD.正晶体,V0< V e, n> n e二.填空(每小题2分,共20分)1.从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为 ① mm2. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d 的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为 ②3. 用镜头焦距为50mm 的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm4. 一焦距为-60mm 的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为1.5平凸透镜前面120mm 处,则系统的有效焦距为 ④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为0.25mm 的单缝上,单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为 ⑤ mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7. 已知某玻璃的折射率为1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30?转到45?,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长 3.50m,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为0.1650m -1 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四. 五.1. 一厚透镜的焦距f ?=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=1.50, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=1.50和n 4=1.75. 平凸透镜 与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为 1.62的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠?二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为0.04毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0?, 90? 的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e =1.6584, n o =1.4864.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题2.5分,共25分 每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的 共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/( φ1φ2)C.两透镜之间的距离?d<(φ1+φ2)/( φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是↔A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通透镜的焦距随波长的增大而增大,波带片的焦距随波长的增大而减少B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A.e光主平面一定在入射面内B.e光主平面与e光的振动方向垂直C.O光主平面与O光振动方向平行D.O光主平面是O光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1.如果法布里珀罗干涉仪两反射面之间的距离为1.00cm,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为①2.在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm的光产生相消干涉,而波长为700nm的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为②nm3.一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为③4.双凸透镜的折射率为 1.5,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在④cm处5.一波长为624nm的平面波垂直地照射到半径为2.09mm的圆孔上, 用一与孔相距1m的屏截断衍射花样,则发现中心点出现⑤6. 单色平行光垂直地入射到一缝距d 为1.1297mm 的双缝上,在缝后距其为D 处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为0.5362mm,如果原来D>>d ,现将幕移到50.00cm 后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx ’ 为0.8043mm ,则光波波长为⑥ um7. 有一厚度为5cm ,极板间距离为1mm 的克尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间,其中所盛液体的K 为2.131410-⨯cm 2/V 2。
初二物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^8 km/sD. 3×10^6 m/s2. 以下哪种现象不属于光的折射?()。
A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子D. 水下物体看起来位置偏移3. 光的三原色是()。
A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、绿、黄D. 红、橙、蓝4. 以下哪个选项是光的反射现象?()。
A. 激光笔在墙上的光斑B. 镜子中的影像C. 彩虹D. 透镜成像5. 光的直线传播现象包括()。
B. 月食C. 彩虹D. 以上都是6. 以下哪个选项是光的折射现象?()。
A. 激光笔在墙上的光斑B. 镜子中的影像C. 影子D. 透镜成像7. 光的色散现象是指()。
A. 光在不同介质中的传播速度不同B. 光在不同介质中的折射率不同C. 光在不同介质中的传播方向不同D. 光在不同介质中的颜色不同8. 以下哪个选项是光的反射定律?()。
A. 入射角等于反射角B. 入射角大于反射角C. 入射角小于反射角D. 反射角大于入射角9. 光的折射定律中,入射光线、法线和折射光线()。
A. 都在同一平面内B. 都不在同一平面内C. 只有入射光线和折射光线在同一平面内D. 只有入射光线和法线在同一平面内10. 光的反射定律中,入射角和反射角()。
A. 相等C. 互为余角D. 互为补角二、填空题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是_______m/s。
2. 光的三原色是红、绿、______。
3. 光的折射现象中,光线从空气进入水中时,折射角______入射角(填“大于”、“小于”或“等于”)。
4. 光的直线传播现象包括激光笔在墙上的光斑、______、影子等。
5. 光的反射现象中,入射光线、法线和反射光线______。
6. 光的折射定律中,入射光线、法线和折射光线______。
物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 下列哪种现象不属于光的干涉现象()A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射答案:D3. 光的偏振现象说明光是()A. 横波B. 纵波C. 非波动性D. 粒子性答案:A4. 光的全反射条件是()A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角答案:C5. 光的多普勒效应是指()A. 光的频率随光源运动而变化B. 光的频率随观察者运动而变化C. 光的强度随光源运动而变化D. 光的强度随观察者运动而变化答案:B6. 光的波长越长,其()A. 频率越高B. 频率越低C. 能量越小D. 能量越大答案:C7. 光的色散现象是由于()A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的强度不同D. 光的偏振不同答案:A8. 光的折射定律是()A. 折射角等于入射角B. 折射角与入射角成正比C. 折射角与入射角成反比D. 折射角与入射角的正弦值成比例答案:D9. 光的衍射现象说明光具有()A. 粒子性B. 波动性C. 非波动性D. 非粒子性答案:B10. 光的反射定律是()A. 反射角等于入射角B. 反射角与入射角成正比C. 反射角与入射角成反比D. 反射角与入射角的正弦值成比例答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、____。
答案:蓝2. 光的折射率定义为光在真空中的速度与在介质中的速度之比,即n=____/____。
答案:c/v3. 光的干涉现象中,两束相干光的频率必须____。
答案:相同4. 光的衍射现象中,当障碍物或孔径的尺寸与光的波长相近时,衍射现象最为明显,这种现象称为____。
光学期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的?A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦2. 下列哪项不是光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 光栅衍射3. 光的偏振现象说明了光的什么性质?A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 非线性4. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 惠更斯C. 斯涅尔D. 麦克斯韦5. 以下哪个不是光的偏振器?A. 偏振片B. 光栅C. 偏振镜D. 偏振棱镜二、填空题(每空2分,共20分)6. 光的三原色是________、________和________。
7. 光的全反射现象发生在________中,当光从________介质进入________介质时。
8. 光的衍射现象说明了光具有________性。
9. 光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的________不同。
10. 光的偏振现象可以通过________来实现。
三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述光的干涉条件。
12. 解释光的偏振现象及其应用。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 假设有一个单缝衍射实验,单缝宽度为0.5mm,光波长为600nm,求第一级衍射极大值的角位置。
14. 一个光栅,其光栅常数为0.2mm,入射光波长为500nm,求第一级衍射极大值的角位置。
五、论述题(10分)15. 论述光的量子性及其在现代光学技术中的应用。
答案一、选择题1. B2. B3. B4. C5. B二、填空题6. 红、绿、蓝7. 光密,光密,光疏8. 波动9. 折射率10. 偏振片三、简答题11. 光的干涉条件是:两束光的频率相同,相位差恒定,光程差小于或等于相干长度。
12. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制,只在一个平面内振动。
偏振现象的应用包括偏振太阳镜减少眩光,偏振片用于摄影中减少反射,以及在液晶显示技术中的应用。
《物理光学》期末试卷B 答案一、判断题(每题2分)
1、(×);
2、(√);
3、(√);
4、(×);
5、(√)
二、选择题(每题3分)
6、D ;
7、A ;
8、B ;
9、B ;10、D
三、填空题(每题3分)
11、否 (1分);是(2分)。
12、1。
13、0.0327mm 。
14、圆偏振光(1分);线偏振光(1分);椭圆偏振光(1分)。
15、相同(1分);不同(2分)
四、计算题
16、解:该光的频率为:151411 105102
f Hz Hz T ==⨯=⨯……3分 介质中波长为:710.65 3.910v T c m f λ-=⨯=⨯=⨯……2分
介质折射率为:1 1.5380.65
c n v ===……3分 17、解:①由布儒斯特定律得:21arctan
n i n =……2分 1.50arctan 48.4348261.33
o o '===……2分 ②若Ⅱ、Ⅲ界面的反射光是线偏振光,则必符合布儒斯特定律有:
32
tan n n θ=……1分 根据已知,Ⅱ、Ⅲ界面的入射角12tan cot n i n θ==
……1分 故,Ⅱ、Ⅲ界面不符合布儒斯特定律,反射光不是线偏振光。
……2分
18、解:①欲使条纹从中心涌出,应远离2M '。
……4分
2d N λ
=……2分
600100300002nm =⨯
=……2分
19、解:当5d a
=时,第5级明纹刚好和衍射第一极小重合,此时衍射主极大内有9条明纹。
故,衍射主极大内要包含11级明纹,必有
5d a >。
当6d a
=时,第6级明纹刚好和衍射第一极小重合,此时衍射主极大内有11条明纹。
若
6d a >,则衍射主极大内包含13条明纹。
故6d a
≤。
因此,要满足题目条件必有65d a ≥>。
20、解:自由光谱范围(2分)
m 10005.5m 10005.510
42)106328.0(261222
62
μλλλ----⨯=⨯=⨯⨯⨯===∆nh m f 分辨本领(3分)7
6100.2981
.01981.0106328.097.004.021297.097.0'⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯=-⋅⨯===∆=
-ππλλλR R nh mN mN A 角色散(3分) 82/362/310973.3)
106328.0(04.01sin 1⨯=⨯====-λλλθλλθnh
nh d d 21、解:①sin sin m d m d
λθλθ=⇒=……1分
1.0911cos rad Nd λ
θθ∆===……2分
A mN mnl λλ
===∆……1分 1M
6
230.510 1.25102400100.05nm mnl λ
λ--⨯∆===⨯⨯⨯⨯……1分 ②(sin sin d m θϕλ±=……2分
max 7m ⇒=……1分
6
330.510 3.6107400100.05nm mnl λ
λ--⨯∆===⨯⨯⨯⨯……2分 22、解:60 o αϕπ==……2分
通过第一个偏振片后,自然光变为线偏振光,光强变为原来的一半。
……2分 代入,20sin 2sin 22
I I ϕα=……3分 220sin 120sin 902
o o I =……1分 038I =……2分。