工程光学考试试题

1、光学试题 (120分钟) 班级号生名 总 分 i 选择题(每小题3分,共30分) ni 1 入 射光反射光i n2 1 ! iV 反射光2 V n3 1单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面 反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚 度为e，且ni n3, 1为入射光在ni中的波长， 则两束反射光的光程差为 (A) 2n2e- (C) 2n2 e ni i / 2- (B) 2n2ei/ (2ni)- (D) 2n2 e n2 i / 2 - 2若把牛顿环装置(都是用折射率为I.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为I.33的水中, 则干涉条纹 (A) 中心暗斑变成亮斑.(B)变疏. (C)

2、 变密.(D)间距不变. 3用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为 若观察到的干涉条纹如图所示，每一 面与条纹弯曲处对应的部分 (A) 凸起, 且高度为 / 4 (B) 凸起, 且高度为 / 2 (C) 凹陷， 且深度为 / 2 (D) 凹陷， 且深度为 / 4 条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条 纹的直线部分的连线相切，则工件表 4在玻璃(折射率n2= I.60)表面镀一层MgF (折射率n2= I.38)薄膜作为增透膜.为了使 波长为500 nm(inm=I09m)的光从空气(ni = I.00)正入射时尽可能少反射，MgF薄膜的最少 厚度应是 (A) 78.I nm (B) ) 90.6

3、 nm (C) i25 nm (D) i8i nm (E) 250nm 5对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕 上出现更高级次的主极大，应该 (A) 换一个光栅常数较小的光栅. (B) 换一个光栅常数较大的光栅. (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动. (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动. 6在双缝衍射实验中，若保持双缝S和3的中心之间的距离 d不变，而把两条缝的宽度 a略微加宽，则 (A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少. (B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多. (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包

4、含的干涉条纹数目不变. (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少. (E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多. 60,光强为I o的自然光垂直 7 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为 入射在偏振片上，则出射光强为 (A) Io / 8.(B) I 0 / 4. (C) 3 Io / 8.(D) 3 Io / 4. Ek1；用频率为u 2 8 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角 等于布儒斯特角io,则在界面2的反射光 (A) 是自然光. (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面. (C) 是线偏振光且光矢量的振动方

5、向平行于入射面. (D) 是部分偏振光. 9用频率为ui的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为 的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为庄2.如果Ed 吕2，那么 (A) u 1 一定大于u 2.(B) u 1 一定小于u 2. (C) u 1 一定等于u 2.(D) ui可能大于也可能小于u 2.: 1o已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是 Ub (使电子从 金属逸出需作功eU)，则此单色光的波长 必须满足： (A) hc/(eUo). (C)w eUo /(hc). (D) eUo /(hc). : 填空(每小题3分,共30分) 1一双缝干涉装

6、置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.o mm若整个装置放在水中，干 涉条纹的间距将为 mm (设水的折射率为 4/3) 2如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上，两劈尖角分别为0 1和0 2,折射率 分别为n1和吃，若二者分别形成的干涉条纹的 明条纹间距相等，贝U0 1, 0 2, n1和n2之间的关系是 3 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动o.62omn过程中，观察到干涉条纹移动了 23oo条，则所用光波的波长为 nm. (1 nm=1o9 m) 4 在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光 (1 589 nm)中 央明纹宽度为4.0 mm贝V 2=44

7、2 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为 5 用波长为546.1 nm(1 nm =10 9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在分光 计上测得第一级光谱线的衍射角为0 =30.则该光栅每一毫米上有 条刻痕. 6 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90,至少需要让这束光通过 块理想偏振片在此情况下，透射光强最大是原来光强的 倍. 的遏止电压的绝对值| uai :.从钾表面发射出电子的最大速度 7 已知钾的逸出功为2.0 eV,如果用波长为3.60 x 10-7 m的光照射在钾上，则光电效应 5 Vmax = ( h =6.63 x 10-34 s, 1e

8、V =1.60 x 1019 J , ne=9.11 x 10 31 kg) 8.直径3米的园桌中心上方 2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光 照度等于 ;边缘的光照度等于 。 9 在理想光学系统,轴向放大率,角放大率 者的关系是 10.费马原理是 其数学表达形式是 计算题（每小题10分,共40分） 10个明环的直径由 1在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，观测到第 充液前的14.8 cm变成充液后的12.7 cm，求这种液体的折射率n . 2 波长600nm（1 nm=10- 9m）的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为 30,且第三级是缺级.（1）光栅常数（a +b）等于多少？ （2）透光缝可能的最小宽度 a等于多少？ 1 1 （3）在选定了上述（a +b ）和a之后，求在衍射角-一 n范围内可能观察到的 2 2 全部主极大的级次. 3已知两个光学系统的焦距分别为和卄100mm ； f2f2100mm，二者轴 向间隔d=50mm求此组合系统的焦点坐标和焦距。 4 两块偏振片叠在一起，其偏振化方向成30由强度相同的自然光和线偏振光混合而 成的光束垂直入射在偏振片上已知