光学考试试卷(附答案)

1、光学考试试卷（附答案）班级 姓名 学号 成绩本题 得分一、填空题（本大题共9题，每题 2分，共18分）1 .在几何光学系统中，唯一能够完善成像的是系统，其成像规律为O2 .单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中，当把下面一块平板玻璃缓慢向下 移动时，则干涉条纹 ,明暗条纹的间隔 。3 .在夫琅和费单缝衍射中，缝宽为b,缝屏间距为L ,波长为 九，零级条纹的宽度为, 一级暗条纹的宽度为 。4 .曲率半径为 R的凹球面镜的焦距为 ，若将球面镜浸入折射率为n的液体内，该系统的焦距为 。5 .在光栅衍射中，第三级缺级，则光栅常数与缝宽的比为 ;还有第级主极大缺级。6.在菲涅耳圆孔衍射中，对轴线

2、上P点离圆孔越近，波带数越的的P点，孔径越小，波带数越 7 .当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的像点称为通常情况下，薄透镜成像的高斯公式是 O8 .主平面是理想光具组的 一对共钝平面；节点是理想光具组的对共轲点。条纹,9 .在洛埃镜实验中，将屏移至与玻璃平板相接触，则在接触处出现的是这一事实证实了 。本题 得分、选择题(本大题共10题，每题3分，共30分)心和边缘光线到P点的光程差2 . 一发光点位于凹球面镜前40cm处，镜面曲率半径为16cm,则象距为(A ) -10cm ;( B ) -20cm ;( C) -30cm ;(D ) -40cm3 .为了测定金属丝的直径，

3、可把它夹在两平板玻璃的一端，测得两相邻干涉条纹的间距4 d,若金属丝与劈尖的距离为L ,所用单色光的波长为，血U金属丝的直径为(A ) L/d ;(B ) d/L ；(C) d/2L ；(D ) L /2d.,4.在夫琅和费双缝衍射中，零级包迹中含有11条干涉条纹，必须满足下列条件(缝宽为b,缝间不透明部分为 a)(A ) a=2b;(B ) a=3b;( C) a=4b ;( D) a=5b5 . 一双凹透镜折射率为n,置于折射率为n '的介质中，则下列说法正确的是(A )若n> n ：透镜是发散的；(B)若n> n ,透镜是会聚的； (C)若n >n ,透镜是发散

4、的；(D)双凹薄透镜是发散的，与周围介质无关6 .空气中，薄透镜的横向放大率为(A ) f/x ;(B ) x/f ;( C) -f/x ;(D ) -x/f7 .在玻璃表面镀上一层透明的MgF 2 ( n=1.38 )薄膜，对于波长为 久的入射光，增透膜的最小厚度为(A )以2;( B)力4;( C) Q/2n；(D )着4n8 .夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I。，光波波长为 K当缝两边到屏上的P点的光程差为>/4时，P点的光强约为(A ) I0/2;(B ) I0/4;( C) 2I0/5;( D) 4I0/59 .将折射率为 n1=1.50的有机玻璃浸没在油中，油的折

5、射率为n2 =1.10 ,试问：全反射的临界角为1.10(A ) arcsin;1.501.10(B) arccos ；1.50(C)1.10/1.50 ;( D) 1.50/1.1010.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为h的透明介质片后，两光束光程差的改变量为(A )2( n-1) h;( B) 2nh ;( C) nh;(D)(n-1 ) h本题 得分三、作图题：（本大题 1题，10分）用作图法求出物点S的像点。,_1LS F HH ' F本题 得分四、计算题（本大题共4题，共42分）1 . 一个玻璃半球的曲率半径为R,折射率为1.5,其平面的一面渡银，将高为

6、球面h的物体放在顶点前2R处，求该玻璃半球所成像的位置及性质。n1(10 分)n2Oii i I<C-2R2 .波长 £= nm 的单色平行光垂直投射到平面光栅上，已知光栅常数d =3.0 m ,缝宽b 1.0 Lim ,光栅后会聚透镜的焦距f 1m ,试求：1）单缝衍射中央明纹宽度。2）在该宽度内有几个光栅衍射主极大。3）总共可以看到多少条谱线。4）若将垂直入射改为入射角i =30 0的斜入射，衍射光谱的最高级次和可看到的光谱线总数。（12分）3 .在平面玻璃（n=1.5）片上滴上一滴油（ n =1.6）,用波长 .二500 nm的单色光垂直照射，观察反射光的干涉图样，问（1

7、）油滴外圈最薄的区域是亮还是暗？ （2）如果油滴中心最高厚度为650 nm,能看到几个亮环？最内一个亮环所在处油层厚度是多少？（3）当油滴扩大时，干涉图样如何变化？ （10分）4 .在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。其第2级亮环与第 3级亮环间距为1mm,求第11和12级亮环之间的距离。（10分）答案一、填空题（本大题共9题，每题 2分，共18分）1 .平面反射，物和像大小相等，相对干镜面对称，等Q2 .向棱边移动，不好3 2LZ 叱b b4 . -R/2- , -R/2nl。5 . 3, 6; 9; 12; ? .o6 .冷少一f f7 .像方焦点，一&一 二1s s9 .也半波

8、损失。本题 得分二、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分）题号12345678910得分DADDACDDAA本题得分三、作图题（本大题1题，8分；入射光线2分，出射光线 2分，像2分，虚实线错误 2分）本题 得分四、计算题（本大题共5题，分另fj为 8分、8分、8分、10分、10分，共44分）1.解：S1 = 20cm（3 分）S2 20cm（3 分）；一1 -1 2（2 分）嘉 JF2 f2 .解：（1）勺=5.46mm（3 分）b3.解:（2） f _ n （n _ 1） f _ cmf H 2O171n， n2 f H 2O-： l 14mmn b（3分）（2分）（1） h = 06 = 暗环 2（2）疝;工，上二4.16 2n h4个亮环,2 500 625 nm1.6（3）条纹向中心移动，条纹数减少，间距增大4 .解：S1'=20cm, 口1 =- 1S2 - 30cm, : 2- 3S3 =-6.67cm,a3 二 一 0.33,一 一1 倒立等大实像d5 .解：（1） 一 二3 , 0, .笛，立共5个主极大（3分）