光学试卷1、2+答案

1、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。第一步令待析光通过偏振片，旋转偏振片，观察透射光强度观察到的现象有消光强度无变化强度有变化，但无消光结论第二步a）偏振片前插入 片， 旋转偏振片，观察透射 光强度b）同 a），但 片的光轴与4 第一步中强度的极大（或 极小）时偏振片的透射方 向一致观察到的现象强度无变化有消光有消光强度有变化， 但无消光结论6

2、欲制一架放大本领 M= 100 的开普勒天文望远镜，如用一只 f 1 =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 、 ic sin 1(1.10) c 1.50B、ic1.101.50C、 ic tg 1 (11.5100)1.10D、ictg 1(11.1500)1.50第1 页共13 页3、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

3、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

4、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 =30o，试问缝宽 b的大小等于 A、 /2 B 、 C 、2 D 、38、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、为原来的四分之一第2 页共13 页三、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。2、已知薄透镜的两个焦点 F与F及物 AB 的位置，求像的位置与大小。3、画出

5、开普勒天文望远镜观察极远处物体的光路图。四、计算题（每题 10 分）1、远点为 1 米的近视眼应佩戴多少度的眼镜？2、衍射光栅的光栅常数 d=2.4×10-4cm，用波长 600nm 的光照射，第二主极大 出现在多少度角的方向上？第7 页共13 页3、用单色光观察牛顿环，测得某一级暗环直径为3mm，在它外面第五个暗环直径为 4.6mm，若单色光波长为 590nm，求组成牛顿环的平凸透镜的球面曲率半径。光 学 期末考试卷（乙）一、填空（共 24分，每空 2 分）1、某近视眼的远点为 1m，为了能看清无穷远处的物，他应戴度的眼睛。2、当自然光以布儒斯特角入射到玻璃板上时，反射光为 光，

6、折射光为 光，此时入射角与折射角之和为 。3、显微镜物镜的横向放大率为 45倍，目镜的放大率为 10 倍，则显微镜的放大 倍数 倍，显微镜目镜焦距为 。4、凹球面镜的曲率半径 r=24 厘米，它的焦距 f= _ 厘米，若有一小物体放在曲率中心处，其像成在。5、在光电效应实验中， 光电子的最大初动能 （遏止电压）随入射光的增加而线性地增加，与入射光 无关。6在观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹（同心圆环）时，当增加等效空气膜的厚 度，条纹将向 _ （内或外）移动，当等效空气膜的厚度变化 d=0.322mm 时，中心处圆环变化（吞入或涌出） 1024 个，则入射波长 为。二、选择题（每题 4 分）1、往

7、某箱注水（折射率为 1.33）到 16cm 深，并将一硬币放到箱底，此硬币到水面的视距（像的深度）为（）。A 、 8cmB、12cmC、16cmD、21cm2、对应于/2 位相差的光程差是（）。A、B、/2C、/4D、23、圆偏振光通过四分之一波晶片后，出射光为（）。A 、平面偏振光 B 、圆偏振光 C、椭圆偏振光 D、部分偏振光4、杨氏实验装置中，光源的波长为 600nm，两狭缝的间距为 2mm，试问在离缝300cm 的一光屏上观察到干涉图样的明条纹的间距为（）mm。A、4.5B、0.9C、3 .1D、4.15、有两列频率相同的光波在空间相遇叠加后，若产生干涉，应具备的条件是 （ ）。A 、

8、两光波的光矢量在相遇点有固定的位相差B、两光波的光矢量在相遇点振动方向相同C、两光波光矢量在相遇点有固定的位相差，且沿同一方向振动 D、两光波有相同的传播方向6、一束自然光射向空气与玻璃的交界面（空气折射率1），若入射角为 60o时，反射光为线偏振光，则此玻璃的折射率为（ ）。A、 3 B 、 2 C 、 3 D 、 32 2 37、下述说法不正确的是（）。A、双折射晶体的光轴是晶体内部的特定方向，并不限定某一条直线，光沿着这 些特性方向传播时，不发生双折射B、双折射晶体光轴是一条特性直线C、沿着光轴的方向， o光和 e光的传播速度相同D、在双折射现象中，遵守折射定律的那条折射光叫做寻常光线

9、8、用孔径为 127 厘米（直径）的望远镜，分辨双星的最小角距是（）假设有效波长为 540nm。-3A、 =3.2 ×10-3 弧度B-5、 =5.4 ×10-5 弧度C、 =5.2 ×10-7 弧度D、 =4.3 ×10-8 弧度三、作图题（每题 4 分）1、已知凸透镜的焦点 F以及物点 B 的位置，求像的位置2、已知薄透镜的两个焦点 F与 F及物 AB 的位置，求像的位置与大小。3、已知一薄透镜系统中 S是 S 的像，求薄透镜的位置和两个焦点，该薄透镜是发散透镜还是会聚透镜？四、计算题1、一物体置于焦距为 8cm 的薄透镜前 12cm处，现将另一焦距

10、为 6cm 的薄凸透镜第 7 页 共 13 页放在第一透镜右侧 30cm处，求最后成像的性质。（10 分）2、一架伽利略望远镜，物镜和目镜之间距离为12cm，若该望远镜的放大本领为 4，试求物镜和目镜的焦距各是多少？（ 10 分）3、强度为 I0 的单色自然光垂直通过正交的偏振片 P1 与 P3，若中间插入另一偏振 片 P2，P2与 P1透光方向夹角为，求通过三个偏振片后的光强，为何值时，通 过光强最大？最大光强等于多少？（ 12 分）第 # 页 共 13 页光学（甲）试题参考答案一、填空（共 26 分，每空 2 分）1、实像可用白屏接收但虚像不能，虚像只能用眼观察2、波的偏振现象3、5 厘米

11、-184、9.94× 10 焦耳5、线偏振光，自然光或圆偏振光，部分偏振光或椭圆偏振光 自然光，圆偏振光，椭圆偏振光，部分偏振光6、1cm7、全反射原理二、选择题（每题 4 分）1、A；2、C；3、A;4、C;5、D；6、D ；7、C;8、C;三、作图题（每题 4 分）1、2、3第 11 页 共 13 页四、计算题（每题 10 分）1、解：已知： p=p= 1m根据1 1 1 ppf（2分）（2分）= 1 1 11屈光度 =100度f1（6 分 ）2、解： d=2.4× 10-4cm =600nm根据光栅方程d Sin =j 则第二主极大出现的位置为j 2 600 10 7

12、 1Sin =4d 2.4 10 4 2 =30oj=2（2 分 ）（2 分 ）（4 分 ）（2分）3、解：牛顿环第 K 级暗环半径 r= KR3已知某一级暗环半径rk= mm24.6在它外面第五个暗环半径rk+5=mm2rk+5 2 rk2=5R rk2=kR rk+52=（k+5）R （2 分）（2 分）（2分）R=2 rk 52rk24.625 590 101030mm 1.03m（4 分 ）3第 17 页 共 13 页光学（乙）试题参考答案一、填空（共 26 分，每空 2 分）1、 100 度2、线偏振光；部分偏振光； 90o3、 450 倍； 2.5cm4、f=12cm ；曲率中心5

13、、入射光频率；入射光强度6、向外移动；波长为 628.9nm二、选择题（每题 4 分）1、B；2、C；3、A;4、B;5、C；6、C；7、B;8、C;三、作图题（每题 4 分）1、2、则经第二透镜成像的像距为最后成像于无穷远处或不成像。p2= f2p2 = 6f2 p2 66=6（2分）（2分）四、计算题（每题 10 分）1、解：根据薄透镜成像的高斯公式 即sin4 =0 p1=1 p=f（2 分 ）已知：p1=12cmf 1=8cm（1 分）则经第一透镜成像的像距为p1= f1 p1 =p1 =812 =24cm（2 分 ）f1 p1812又 p2= （30 24） = 6cmf2 =6cm（1 分 ）2、解：伽利略望远镜是用发散透镜来做的，且物镜的像方焦点和目镜的物方焦点相重合。 故由已知条件可得（3分）（3 分 ）f1- f2= f 1+f 2 =12cmM=f12 =4 f 1 =16cmf 2=4cm即 f